Адаптации растений и животных к жизни в горах: Большое значение для жизни организмов в горах имеют степень расчленения, крутизна и экспозиционные различия склонов...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Топ:
Проблема типологии научных революций: Глобальные научные революции и типы научной рациональности...
Основы обеспечения единства измерений: Обеспечение единства измерений - деятельность метрологических служб, направленная на достижение...
Оценка эффективности инструментов коммуникационной политики: Внешние коммуникации - обмен информацией между организацией и её внешней средой...
Интересное:
Берегоукрепление оползневых склонов: На прибрежных склонах основной причиной развития оползневых процессов является подмыв водами рек естественных склонов...
Что нужно делать при лейкемии: Прежде всего, необходимо выяснить, не страдаете ли вы каким-либо душевным недугом...
Финансовый рынок и его значение в управлении денежными потоками на современном этапе: любому предприятию для расширения производства и увеличения прибыли нужны...
Дисциплины:
2022-12-20 | 31 |
5.00
из
|
Заказать работу |
|
|
Информационных управляющих наносхем
5.1.1. Лексические анализаторы исходных текстов HDL -описаний проектов управляющих информационных наносхем для VHDL, Verilog, SystemVerilog, SystemC, C, C ++
5.1.2. Синтаксические анализаторы исходных текстов HDL -описаний проектов управляющих информационных наносхем для VHDL, Verilog, SystemVerilog, SystemC, C, C ++
5.1.3. Семантические анализаторы исходных текстов HDL -описаний проектов управляющих информационных наносхем для VHDL, Verilog, SystemVerilog, SystemC, C, C ++
Генератор RTL -описания (регистровый уровень)
Управляющих информационных наносхем
Ядро генерации 2 D /3 D топологий информационных управляющих наносхем
На основе ШКТ (QCA)
Генератор 2 D /3 D топологий управляющих информационных наносхем на основе библиотечных элементов топологий вентилей и вентильных групп на базе ШКТ (QCA), реализующих стандартные элементы и блоки цифровых схем
ШКТ представляют собой квадратную наноструктуру из 4-х квантовых точек (КТ) (или 5-ти КТ с 1-й КТ в центре квадрата). Кулоновское взаимоотталкивание заставляет 2 электрона, имеющиеся в ШКТ, располагаться в диаметрально противоположных углах ШКТ. Таким образом, обеспечивается два равноправных стабильных состояния поляризации ШКТ, одно из которых принимается за логический «0», а другое за логическую «1» (рис.8, рис.9). Физически состояние зарядовой поляризации определяется формулой [11—25]:
, (5.1)
где – плотность вероятности обнаружить электрон в i -той КТ, то есть, по всему i -му квандрату ШКТ в момент времени .
. (5.2)
Распределение волновой функции рассчитывается с помощью стационарного уравнения Шрёдингера в 2D или 3D граничных условиях, которые задаются 2D или 3D топологией НЭ – ШКТ
|
, (5.3)
или с помощью нестационарного уравнения Шрёдингера в 2D или 3D граничных условиях, которые задаются 2D или 3D топологией НЭ – ШКТ
. (5.4)
Для системы ШКТ с двумя состояниями можно построить следующий оператор Гамильтона (Гамильтониан):
, (5.5)
где:
· – энергия взаимодействия (перекручивания – kink-enegy) между i-той КТ и j-той КТ, которая ассоциируется с энергетической ценой переключения поляризации КТ;
· – поляризация j-той КТ;
· – энергия электронов, которые туннелируют внутри ШКТ.
, (5.6)
где:
· Ф/см – диэлектрическая проницаемость свободного пространства;
· – диэлектрическая проницаемость материала.
При использовании стационарного уравнения Шрёдингера (5.3) оценка текущего значения поляризации i-той КТ в (5.5) выполняется без учёта информации о времени переключения:
, (5.7)
где:
· – состояние поляризации i-той КТ,
· – состояния поляризации ближайшего окружения i-той КТвнутри заданногорадиуса эффекта – эффективного радиуса (рис.5.6ххх).
При использовании нестационарного уравнения Шрёдингера (5.4) оператор Гамильтона определяется формулой (5.5), энергия взаимодействия (перекручивания – kink - enegy) между i -той КТ и j -той КТ определяется формулой (5.6). Вектор когерентности представляет матрицу плотности КТ, спроектированную на базис, заполненный электронной плотностью, и спиновая матрица Паули , и . Компоненты находятся, через след матрицы плотности, умноженной каждый на матрицу вращения Паули; то есть.
(5.8)
Поляризация i-той КТ является z-компонентой вектора когерентности:
|
(5.9)
Гамильтониан можно спроектировать на спиновую матрицу следующим образом:
(5.10)
Этот вектор представляет энергетическое окружение КТ, включая эффект ближайших КТ. Мы можем оценить явное выражение для вектора посредством замены его внутри нашего Гамильтониана. Это явное выражение выглядит следующим образом:
, (5.11)
здесь – эффективное окружение (рис.5.6хххх) i-той КТ.
Уравнение эволюции вектора когерентности, включающее эффекты диссипации записывается следующим образом:
, (5.12)
где:
· – время релаксации: временная константа, определяющая представление диссипации энергии внутри окружения – внутри эффективного радиуса;
· – вектор устойчивого когерентного состояния, определяемый как
, (5.13)
– температурное соотношение определяемое как
, (5.14)
, (5.15)
где:
· – температура в Кельвинах (К),
· эВ/К – постоянная Больцмана.
. (5.16)
Термически равновесное значение энергии:
. (5.17)
Извлекая из уравнения (5.12) произведение и используя уравнение (5.16), получаем уравнение для временной эволюции энергии:
. (18)
Если мы рассмотрим случай, когда является константой, то есть, когда ни барьеры между КТ, ни соседние поляризации не изменяются, тогда используя (5.12) получаем:
. (5.19)
Термически равновесное устойчивое состояние матрицы плотности задаётся уравнением:
. (5.20)
ШКТ позволяют строить квантовые провода (КП – последовательности ШКТ), в которых полезный сигнал передаётся вдоль КП, а туннельные одноэлектронные электрические токи – поперёк КП: это туннельные переходы между КТ внутри ШКТ (рис.8—рис.12). Так как при туннельных переходах между КТ энергия электронов не меняется – нет электрон-фононного взаимодействия – нет свободных уровней энергии, то тепло не выделяется: кванты колебаний кристаллической решётки (фононы) не образуются – рассеяния нет, то есть, в КП на базе ШКТ нет электрического сопротивления. Благодаря этому, тактовые частоты цифровых БТВУ на ШКТ теоретически могут достигать 1÷25ТГц=1÷25×1012Гц.
|
Рис. | Рис. |
Рис. | Рис. |
|
|
Индивидуальные очистные сооружения: К классу индивидуальных очистных сооружений относят сооружения, пропускная способность которых...
Своеобразие русской архитектуры: Основной материал – дерево – быстрота постройки, но недолговечность и необходимость деления...
Автоматическое растормаживание колес: Тормозные устройства колес предназначены для уменьшения длины пробега и улучшения маневрирования ВС при...
Типы оградительных сооружений в морском порту: По расположению оградительных сооружений в плане различают волноломы, обе оконечности...
© cyberpedia.su 2017-2024 - Не является автором материалов. Исключительное право сохранено за автором текста.
Если вы не хотите, чтобы данный материал был у нас на сайте, перейдите по ссылке: Нарушение авторских прав. Мы поможем в написании вашей работы!