Наноэлектроника «снизу – вверх»: термодинамика проводника с током, информационно-управляемый аккумулятор и квантовая энтропия
DOI:
https://doi.org/10.15587/2313-8416.2015.53495Ключові слова:
нанофизика, наноэлектроника, термодинамика резистора, информационная емкость, принцип Ландауэра, квантовая энтропияАнотація
В концепции «снизу – вверх» наноэлектроники строится равновесная термодинамика проводника с током, обсуждается накопление информации в неравновесном состоянии и анализируется модель информационно-управляемого аккумулятора и связь ее с принципом Ландауэра о минимальной энергии, необходимой для стирания одного бита информации. Вводится понятие квантовой энтропии, подчеркивается актуальность интегрирования спинтроники и магнетроники в связи с предстоящим переходом к спиновой архитектуре вычислительных устройств
Посилання
Kruglyak, Yu. A. (2015). Nanoelectronics «bottom – up»: current generation, generalized Ohm’s law, elastic resistors, conductivity modes, thermoelectricity. ScienceRise, 7/2 (12), 76. doi: 10.15587/2313-8416.2015.45700
Krugljak, Ju. O., Striha, M. V. (2014). Uroky nanoelektroniky. Rol' elektrostatyki i kontaktiv v koncepcii' «znyzu – vgoru». Sensor Electronics Microsys, 11 (4), 27–42.
Feynman, R. P (1972). Statistical Mechanics. Benjamin, New York.
Kruglyak, Yu. A. (2015). Transfer of heat by phonons in Landauer – Datta – Lundstrom transport model. ScienceRise, 2/2 (7), 81–93. doi: 10.15587/2313-8416.2015.36332
Fock, V. (1932). Konfigurationsraum und zweite Quantelung. Zeitschrift for Physik, 75 (9-10), 622–647. doi: 10.1007/bf01344458
Kruglyak, Yu. A. (2014). Configuration interaction in the second quantization representation: basics with application up to full CI. ScienceRise, 4/2 (4), 98–115. doi: 10.15587/2313-8416.2014.28948
Kuprievich, V. A., Kruglyak, Y. A., Mozdor, E. V. (1970). Full configuration interaction for the benzyl radical. International Journal of Quantum Chemistry, 4 (1), 73–87. doi: 10.1002/qua.560040107
Kuprievich, V. A., Kruglyak, Yu. A., Mozdor, E. V. (1971). The Configuration Interaction Method in the Second Quantization Representation. Croat. Chem. Acta., 43, 1–13.
Kruglyak, Yu. A., Mozdor, E. V., Kuprievich, V. A. (1971). Study of the Electronic Structure of Radicals by the CI Method. 1. Matrix Elements of the Physical Value Operators. Croat. Chem. Acta., 43, 15–23.
Kruglyak, Y. A., Ukrainsky, I. I. (1970). Study of the electronic structure of alternant radicals by theDODS method. International Journal of Quantum Chemistry, 4 (1), 57–72. doi: 10.1002/qua.560040106
Kruglyak, Y. (2015). Quantum-chemical studies of quasi-one-dimensional electron systems. 1. Polyenes. ScienceRise, 5/2 (10), 69–105. doi: 10.15587/2313-8416.2015.42643
Kruglyak, Yu. A. (2015). Quantum-chemical studies of quasi-one-dimensional electron systems. Part 2. Cumulenes and origin of the forbidden zone. ScienceRise, 6/2 (11), 122–148. doi: 10.15587/2313-8416.2015.44540
Dill, K. A., Bromberg, S. (2010). Molecular Driving Forces: Statistical Thermodynamics in Biology, Chemistry, Physics, and Nanoscience. New York: Garland Science, 778.
Salahuddin, S., Datta, S. (2006). An All Electrical Spin Detector: Sixth IEEE Conference on Nanotechnology. School of Electrical and Computer Engineering, Purdue University, West Lafayette, 2, 834–837. doi: 10.1109/nano.2006.247788
Kruglyak, Yu. A. (2015). The «bottom – up» nanoelectronics: elements of spintronics and magnetronics. ScienceRise, 8/2 (13), 51–68. doi: 10.15587/2313-8416.2015.47792
Shennon, K. (1963). Raboty po teorii informacii i kibernetike. Mocow: Izd-vo IL, 824. Available at: http://www.novsu.ru/file/1086154
Vol'kenshtejn, M. V. (1986). Jentropija i informacija. Moscow: Izd-vo "Nauka", 192.
Landauer, R. (1961). Irreversibility and Heat Generation in the Computing Process. IBM Journal of Research and Development, 5 (3), 183–191. doi: 10.1147/rd.53.0183
Bennett, C. H. (2003). Notes on Landauer's principle. Reversible Computation and Maxwell's Demon. Studies in History and Philosophy of Science Part B: Studies in History and Philosophy of Modern Physics, 34 (3), 501–510. doi: 10.1016/s1355-2198(03)00039-x
Bérut, A., Arakelyan, A., Petrosyan, A., Ciliberto, S., Dillenschneider, R., Lutz, E. (2012). Experimental verification of Landauer’s principle linking information and thermodynamics. Nature, 483 (7388), 187–189. doi: 10.1038/nature10872
Leff, H. S., Rex, A. F. (Eds.) (2002). Maxwell's Demon 2 Entropy, Classical and Quantum Information, Computing. Bristol: Institute of Physics Publishing, 502. doi: 10.1201/9781420033991
Datta, S. (2007). Nanodevices and Maxwell's Demon. Purdue Universtiy, West Lafayette, USA, 18. Available at: http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/0704/0704.1623.pdf
Kruglyak, Yu. A. (2015). Nanoelectronics «bottom – up»: non-equillibrium green’s functions method, model transport problems and quantum interference. ScienceRise, 9/2 (14), 41–72. doi: 10.15587/2313-8416.2015.48827
Krugljak, Ju. O., Striha, M. V. (2014). Uroky nanoelektroniky: Kvantova interferencija i defazirovka v metodi nerivnovazhnyh funkcij Grina. Sensor Electronics Microsys. Tech., 11 (3), 5.
Kruglyak, Yu. A. (2015). «Bottom – up» nanoelectronics: the hall effects, measurement of electrochemical potentials and spin transport in the NEGF model. ScienceRise, 10/2 (15), 35–67. doi: 10.15587/2313-8416.2015.51353
Horodecki, R., Horodecki, P., Horodecki, M., Horodecki, K. (2009). Quantum entanglement. Reviews of Modern Physics, 81 (2), 865–942. doi: 10.1103/revmodphys.81.865
Friedman, J. R., Sarachik, M. P. (2010). Single-Molecule Nanomagnets. Annual Review of Condensed Matter Physics, 1 (1), 109–128. doi: 10.1146/annurev-conmatphys-070909-104053
Molecular Magnetism Web. A gate to molecular magnetism. Available at: http://www.molmag.de/
Fundamentals of Nanoelectronics, Part 2: Quantum Models. nanoHUB-U. Available at: http://nanohub.org/courses/FoN2
PurdueX. Free online courses from Purdue University. Available at: https://www.edx.org/school/purduex
##submission.downloads##
Опубліковано
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2015 Юрий Алексеевич Кругляк
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Наше видання використовує положення про авторські права Creative Commons CC BY для журналів відкритого доступу.
Автори, які публікуються у цьому журналі, погоджуються з наступними умовами:
1. Автори залишають за собою право на авторство своєї роботи та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY, котра дозволяє іншим особам вільно розповсюджувати опубліковану роботу з обов'язковим посиланням на авторів оригінальної роботи та першу публікацію роботи у цьому журналі.
2. Автори мають право укладати самостійні додаткові угоди щодо неексклюзивного розповсюдження роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом (наприклад, розміщувати роботу в електронному сховищі установи або публікувати у складі монографії), за умови збереження посилання на першу публікацію роботи у цьому журналі.
