Фізики з США вивчили провідність на мезомасштабі в квазі-^ ерних системах, що складаються з напівпровідникових наночастинок. Виявилося, що такі системи утворюють динамічні мережі з досить складною структурою, які можуть в майбутньому стати основою для нейромереж. Дослідження опубліковане в журналі .У квантових точках - напівпровідникових частинках розміром у кілька нанометрів - носії заряду сильно обмежені в просторі порівняно з об'ємним напівпровідником. Це призводить до збільшення ролі квантових ефектів у їх властивостях. Завдяки цьому, змінюючи розмір або форму квантової точки, можна керувати її провідністю і люмінесцентними властивостями. В останні роки вдалося досить детально вивчити властивості окремих квантових точок. (1, 2, 3). При цьому, потенційно вкрай цікаві системи, що складаються з масивів наночастинок, їх струмопровідні та люмінесцентні властивості на мезомасштабі (від 100 нм до 10 мікрон), залишалися майже невивченими. Можливий інтерес у таких системах викликаний двома характерними ефектами: далекодіючі тунельні взаємодії і миготіння струму. Далекодіючі тунельні взаємодії призводять до стрибкового механізму провідності. У системі, складеній з квантових точок, контактний опір значно більший за квантовий. Тому якщо до неї докласти напругу, то носії заряду абсолютно необов'язково будуть переміщатися на сусідній нанокристал, а можуть перейти на будь-який в радіусі до 100 нанометрів. Для аморфних і кристалічних напівпровідників механізм стрибкової провідності зі змінною довжиною стрибка був описаний ще в 1960 році. Ефект миготіння струму полягає в тому, що з плином часу окремі наночастинки можуть вмикатися або вимикатися. Таку особливість для квантових точок виявили досить недавно. Її пов'язують з ефектом миготіння фотолюмінесценції, але точний механізм цього явища поки до кінця не вивчений. У своїй роботі американські фізики використовували напівпровідникові нанокристали оксиду цинку розміром близько 5 нанометрів. Їх наносили на тверду підкладку, формуючи з них неупорядковану квазі-єрну стурктуру. Після цього вчені дослідили отриману систему за допомогою токочутливої атомної силової мікроскопії, яка дозволяє одночасно отримати топографію поверхні і карту провідності. Таким чином з'являється можливість відразу визначити місце розташування частинок і побудувати схему резисторного ланцюга, який вони утворюють. Вчені вивчили залежність опору всередині кожної пари частинок, з якої складається напівпровідниковий шар, від відстані між ними. Для таких розподілів спостерігалися один або кілька характерних максимумів, які відповідали відстані максимальної провідності між частинками. При цьому зі збільшенням температури активізується частка контактної провідності, і максимум зсувається в область більш маленьких відстаней. Отримані дані фізики спробували описати за допомогою моделі, яка враховує стрибкову провідність, але не враховує миготіння струму. Виявилося, що така модель може з хорошою точністю описати основний пік провідності, але не пророкує появу додаткових піків для великих відстаней між частинками. Наявність таких піків говорить про утворення додаткових підсетей всередині загальної резисторної мережі. Крім того, система виявилася динамічною: за рахунок миготіння струму карти опору змінювалися в часі, і деякі елементи мережі то включалися, то виключалися з неї. Проаналізувавши струмопровідні властивості таких квазі- ерних масивів квантових точок, автори припускають, що такі системи зможуть надалі використовуватися як елементи складних нейромереж, що складаються з дуже великої кількості елементів. Для перевірки свого припущення, фізики планують вивчити залежність вихідного сигналу від вхідного, а потім дослідити і можливість навчання такої системи.Якщо нейромережі на основі неупорядкованих масивів квантових точок вдасться створити, такі платформи для нейромереж, тим не менш, не будуть найбільш незвичайними. Наприклад, не так давно для передбачення погоди були використані нейронні мережі на основі мозку щурів.
COM_SPPAGEBUILDER_NO_ITEMS_FOUND