Suomen supertietokoneet hiukkaspommituksen jäljillä

Tutkimuksessa on hyödynnetty CSC:n supertietokoneita.
12.8.2008 13:10 Helsingin yliopiston materiaalifysiikan osaston tutkimusryhmä on luonut realistisen atomimallin, jolla tutkitaan valonvahvistusta. Mallin avulla ryhmä on simuloinut tieteen tietotekniikan keskuksen CSC:n supertietokoneilla ionijälkien muodostumista ja selvittänyt, mitä piin elektronisille ominaisuuksille tapahtuu hiukkaspommituksessa.
Puolijohde on materiaali, jonka sähkönjohtavuutta voidaan kontrolloida lämpötilaa muuttamalla tai epäpuhtauksilla. Tavanomaisimpien puolijohteiden optiset ominaisuudet ovat kysyttyjä optoelektronisissa laitteissa.
CSC:n mukaan uusi nanokiteitä hyödyntävä lähestymistapa on tuonut käden ulottuville paljon toivotun piipohjaisten elektronisten laitteiden yhdistämisen optisiin piireihin samoilla edullisilla piisiruilla.
Italialainen tutkimusryhmä on osoittanut, että piinanokiteet upotettuna kiteytymättömään piidioksidiin voivat tuottaa keskitettyä laservaloa. Rajapinnan virheiden luonne selittää ilmiön osittain.
Molekyylidynamiikkaa
käyettty hyväksi
Jotta voidaan selvittää rajapintavirheiden luonne ja niiden osuus nanokiteiden ja epäjärjestyneiden aineiden valonvahvistuksessa, on tärkeää, että systeemistä on luotettava atomimalli. Flyura Djurabekova ja hänen tutkimusryhmänsä Helsingin yliopiston materiaalifysiikan osastolta ovat luoneet realistisen atomimallin molekyylidynamiikan (MD) avulla.
Mallin avulla saa perusteellisen käsityksen rajapintavirheiden luonteesta. Ryhmän analyysit virheistä paljastivat suuren määrän koordinaatiovirheitä, jotka täytyy passivoida systeemin optisten ominaisuuksien parantamiseksi. Simulaatiot osoittivat myös pii-happi-kaksoissidosten olemassaolon. Näiden sidosten tiedetään olevan säteilykeskuksia piinanokiteen ja epäjärjestyneen piidioksidin rajapinnassa.
Nanokiderakenteiden ionisäteilytys, joka on osa optoelektronisten laitteiden valmistusprosessia, aiheuttaa suurina annoksina nanokiteisen rakenteen muuttumisen epäjärjestyneeksi. Nanokiteiden pieni koko saattaa muuttaa aineen amorfoitumiskäyttäytymistä. MD-simulaatioiden avulla tutkimusryhmä selvitti, että upotettujen nanokiteiden amorfointiannokset, sekä piissä että germaniumissa, ovat yli kolme kertaa pienemmät kuin vastaavissa yksikiteisissä materiaaleissa.
Rakenteiden
ymmärtäminen
Erittäin suurenergiset raskaat ionit, kuten kulta, aiheuttavat elektronisen virittymisen takia vahingoittuneita alueita, ionijälkiä, kulkiessaan materiaalin läpi. Viimeisimmät kokeet epäjärjestyneestä piistä osoittivat ensimmäistä kertaa ydin–kuori-hienorakenteen ionijäljissä.
Tutkimusryhmä tutkii jälkien muodostumista MD-simulaatioiden avulla ja on pystynyt todistamaan, että jäljessä on alitiheä ydin ja ylitiheä kuori. Simulaatioissa jäljen mitat vastaavat hyvin kokeellisia tuloksia. Ionijälkien rakenteen ja muodostumisen ymmärtäminen on tärkeää materiaalitieteissä ja ydinfysiikassa, jotta saadaan käsitys materiaalien vaurioista ja muutoksista. Myös geokronologia, arkeologia ja planeettainvälisen aineen tutkimus hyötyvät ionijälkien tutkimuksesta.
Tutkimusryhmä on myös vertaillut tavallisen, kiteisen piin ja epäjärjestyneen piin elektronista rakennetta. Tutkimus on tärkeää, jotta voidaan paremmin ymmärtää, mitä tapahtuu piin elektronisille ominaisuuksille hiukkaspommituksessa, jossa esimerkiksi piianturit hiukkaskiihdyttimissä ovat.
CSC:n mukaan tutkimus on vielä kesken, mutta alustavat tulokset valaisevat, mitä tapahtuu piin energia-aukolle, kun materiaali muuttuu epäjärjestyneeksi ja minkälainen elektronirakenne materiaaliin muodostuu. Energia-aukko ja uudet elektronitilat määräävät suurelta osin kuinka puolijohteesta, kuten piistä, tehty laite toimii.
- Digitodayn tuoreimmat uutiset.
- 9.2. AllThingsD asettaa uuden iPadin maaliskuun alkuun
- 9.2. Siri opiskelee kiinaa ja venäjää
- 9.2. Peliskene poimi presidentin palkinnon
- 9.2. Google: Näytä surfailusi, saat rahaa
- 9.2. Skimmaajat teettivät erikoislaitteita Suomen oloihin
- 9.2. Samsungilta ei julkistuksia Barcelonassa
- 9.2. Ciscon tulos parani reippaasti
- 9.2. Angry Birds laskeutui Helsinki-Vantaalle
- 9.2. Yllättävä ongelma: iPhone 4S ei toimi kiinalaisten sim-kortilla
- 9.2. Apple myy vihdoin iPhone 4S:ää Kiinassa
- 9.2. Sadan tonnin sakot kuluttajien harhauttamisesta
- 9.2. Microsoft tarjoaa Lumia 800 -kimppua ystävänpäivänä
- 9.2. Windows 8:n testiversio ilmestyy karkauspäivänä
- 8.2. Kaksi minuuttia Iron Skyta – Elokuva "täynnä vastoinkäymisiä"
- 8.2. Applen televisio voi saada liikeohjauksen
- 8.2. Brittilehti sekaantui sähköpostien vakoiluun
- 8.2. Tieto etsii Nokialle korvaajaa Android-töistä
- 8.2. Xbox nousi vuoden ostetuimmaksi
- 8.2. @450-verkko vaihtaa tekniikkaa
- 8.2. Nokia-pomo: Puhelimet ovat Designed in Finland
- Uusimmat
- 48h luetuimmat kaikista uutisista.
- 8.2. Nokia-pomo: Puhelimet ovat Designed in Finland
- 8.2. Nokian Salon tehdasta on ajettu alas pitkään
- 8.2. Kaksi minuuttia Iron Skyta – Elokuva "täynnä vastoinkäymisiä"
- 7.2. Belle-päivitys tuli viimein Symbianiin
- 8.2. Nokia julkistaa huippupuhelimen Barcelonassa
- 9.2. Sadan tonnin sakot kuluttajien harhauttamisesta
- 8.2. Applen televisio voi saada liikeohjauksen
- 8.2. Yllätys: Nokia on ylivoimainen web-johtaja
- 7.2. Googlen Terminator-lasit täydentävät todellisuutta
- 7.2. Microsoft poistaa start-napin
- Luetuimmat
- 48h suositelluimmat kaikista uutisista.
- 7.2. Äidit käyvät imettämällä Facebookia vastaan
- 7.2. Intia perui toimiluvat, Telenor uhkaa lähteä
- 7.2. Nokia kertoo miten käy Salon tehtaan
- Suositelluimmat
- 48h kommentoiduimmat kaikista uutisista.
- 8.2. Nokia-pomo: Puhelimet ovat Designed in Finland
- 9.2. Yllättävä ongelma: iPhone 4S ei toimi kiinalaisten sim-kortilla
- 8.2. Nokian Salon tehdasta on ajettu alas pitkään
- 8.2. Applen televisio voi saada liikeohjauksen
- 9.2. Microsoft tarjoaa Lumia 800 -kimppua ystävänpäivänä
- 7.2. Nokia kertoo miten käy Salon tehtaan
- 7.2. Microsoft poistaa start-napin
- 8.2. Nokia julkistaa huippupuhelimen Barcelonassa
- 8.2. Yllätys: Nokia on ylivoimainen web-johtaja
- 7.2. Belle-päivitys tuli viimein Symbianiin
- Kommentoiduimmat
RSS-feedit
Seuraa Digitodayn kaikkia uutisia tai vain tiettyä osiota RSS:llä.
Kevyt ja nopea
Oletko jo tutustunut m.digitoday.fi-mobiilisivustoon?
Uusimmat uutiset
- Googlen Terminator-lasit täydentävät todellisuutta 15:13
- Google taklaa mahdottomia ongelmia 01:28
- It-tähdet loistavat Super Bowl -mainoksissa 07:00
- Nasa ei löytänyt natseja kuusta 14:03
- Sekundasirut tuhosivat Venäjän Phobos-luotaimen 09:39
- Nokian Ahtisaarta verrataan Applen pääsuunnittelijaan 15:02
- Painettu lämpömittari todistaa kylmäketjun toiminnan 10:50
- Digitaalisuus valtasi Finnkinon salit 22:10
- Lisää
Digiyesterday
Viisi vuotta sitten
Alcatel-Lucent irtisanoo tuhansia
10.02.2007 Telelaitevalmistaja Alcatel-Lucent irtisanoo 3 500 työntekijää. Ranskalais - amerikkalaisen yhtiön toiminnallinen tulos romahti viime vuoden viimeisellä neljänneksellä 21 miljoonaan euroon, ja irtisanomiset ovat yhtiön mukaan tarpeen suunnan muuttamiseksi.
Kolme vuotta sitten
7 miljoonaa katsojaa nähnyt “huumatun” pikkupojan YouTubessa
10.02.2009 Seitsenvuotiaasta pojasta tuli äkkiä YouTuben tähti, kun isä kuvasi pojan hammaslääkärikäynnin jälkeen.
Taloussanomat
- Vihdoinkin, Kreikka: Sopu säästöistä syntyi 16:50
- "Finnair hakee kumppania suuresta joukosta yhtiöitä" 14:43
- Tänne tulevat uudet Prismat 14:48
- Lopullista Kreikka-päätöstä tuskin saadaan tänään 19:18
- Lentoyhtiön konkurssi uhkaa suistaa Unkarin budjetin raiteiltaan 20:42
- Draghi: Epävarmassa taloudessa yhä riskinsä 17:15
- Tätäkö keskusta pelkää – turhaan vai? 15:47
- Hautala Ylelle: Valtio voi luopua enemmistöstä Finnairissa 17:11
- Italia ratsaa luksusautoilijoita – Ferrarin suosio romahti 21:17
- Pirate Bay uhmaa estoja – kutisti itsensä taskukokoon 20:18
- » Taloussanomat.fi













