معرفی کامپیوتر

کامپیوتر در انواع و شکل های مختلف در دسترس می باشد : کامپیوترهای معمولی که در ادارات ، بانکها ، پست و غیره به کار می روند و کامپیوترهای بسیار دقیق و پیچیده که در کنترل پرواز سفینه های فضایی و نظارت بر کار ماشین ها نقش دارند . شما می توانید در اوقات بیکاری با کامپیوترها ، بازیهای فکری انجام دهید . ماشین های حساب کوچک که برای انجام عملیات ابتدایی ریاضی به کار می برید نیز نوعی کامپیوترند . کامپیوترهای متعددی برای انجام اعمال مختلف ساخته شده اند که بعضی از آنها ارزان و بعضی گران قیمت می باشند .


کامپیوترها می توانند اطلاعات موجود در حافظة خود را منظم کرده و حفاظت کنند . از یک لحاظ ، کامپیوتر ، حافظه و مغز را با هم داراست ؛ ولی در واقع ، کامپیوتر مغز ندارد و قادر به تفکر نیست .


تاریخچة کامپیوتر

کامپیوتر از آغازپیدایش تاکنون مراحل پیچیده ای را طی کرده است . قبل از اختراع کامپیوتر امروزی ، وسایلی مانند چرتکه (Abacus) برای محاسبه و عملیات ریاضی به کار می رفت . اولین کامپیوتر الکترونیکی در سال 1940 ساخته شد . کارآمدترین کامپیوتر الکترونیکی ، کامپیوتر مارک I بود که کامپیوتری بزرگ با هزینة  فراوان بود و در دانشگاه منچستر به کار گرفته شد .

انواع کامپیوتر

کامپیوتر از نظر قدرت پردازش و کارآیی به سه دسته عمده تقسیم می شود :

1 -  کامپیوتر های بزرگ (Main Frame)

2 -  کامپیوترهای کوچک (Mini Computer)

3 -  ریز کامپیوترها (P .C .)یا (Micro Computer)


سخت افزار و نرم افزار

سخت افزار به مجموعة عناصر الکتریکی و قطعات ، از قبیل صفحه کلید ، صفحه . نمایش ، چاپگر و غیره گفته می شود . به مجموعه دستور العمل هایی که به سخت افزار کامپیوتر داده  می شود تا اعمالی از پیش تعییین شده را انجام دهد ، نرم افزار گفته می شود .

سخت افزار دارای چهار واحد اصلی می باشد که به ظاهر از یکدیگر جدا هستند ولی در حقیقت ، با هم عمل می کنند . این واحد ها عبارتند از :

  1. 1 -  واحد ورودی (Input unit)
  2. 2 -  واحد پردازش مرکزی (Central Processing)
  3. 3 -  واحد حافظه (Memory)
  4. 4 -  واحد خروجی (Output unit) .

واحد ورودی (Input Unit)   

این واحد ، داده ها و اطلاعات را دریافت و به کامپیوتر منتقل می کند و نقش چشم و گوش کامپیوتر را دارد . داده ها توسط صفحه کلید یا ابزاری دیگر از قبیل دسته فرمانی (Joystick) و کاوشگر به کامپیوتر منتقل می شود .

سپس صفحه کلید این اطلاعات را برای پردازش به قسمت بعدی می فرستد . صفحه کلید کامپیوتر مانند ماشین تایپ از کلیدهای حروف الفبا ، ارقام و علائم تشکیل شده است .

الف -  واحد محاسبه و منطق (Arithmetic & Logic Unit) یا Alu  

در این قسمت ، عملیات ریاضی و محاسبات انجام می گیرد . سرعت عمل آن به قدری زیاد است که حاصل یک جمع ساده را در کسری از ثانیه بدست می آورد .

ب -  واحد کنترل (Control Unit)

این قسمت ، ارتباط بین واحدهای دیگر و همچنین ، عملیات کامپیوتر را کنترل می کند و به اطلاعات دریافتی کامپیوتر نیز ترتیب می بخشد ؛ و کلاً ، اعمال کامپیوتر را با برنامة مورد نظر مطابقت می دهد .

واحد حافظه (Memory)

واحدی که اطلاعات کامپیوتر را محفوظ نگاه می دارد ، حافظه نام دارد .

کامپیوترها عملیات زیادی انجام می دهند که تمام این عملیات با نظارت برنامه ها انجام می گیرد . برنامه ها و سایر داده ها در حافظه کامپیوتر ذخیره و نگهداری می شوند .

حافظه داخلی  (Internal Memory)

به این قسمت ، حافظه اصلی نیز گفته می شود ، چون فضای کار کامپیوتر را تشکیل می دهد . اطلاعات این قسمت برای واحد CPU لازم است . عناصر الکترونیکی این قسمت ، بر روی یک تراشة کوچک سیلیکونی نصب است . اطلاعات این واحد برای کار کردن با کامپیوتر لازم و ضروری است در واقع بدون این اطلاعات ، CPU قادر به کار کردن خود نیست .

 حافظه خارجی

که به آن حافظة جانبی یا ذخیرة پشتیبان نیز گفته می شود و برای نگهداری دائمی اطلاعات به کار می رود و قطع برق و خاموش شدن کامپیوتر نیز اثری بر آن ندارد . این حافظه ، قابل خواندن و نوشتن است به این معنی که در موقع لزوم ، می توان اطلاعاتی را به آن اضافه کرد و همچنین می توان اطلاعات موجود در آن را دریافت کرد .

  واحد خروجی

 کامپیوتر اطلاعاتی را که دریافت می کند ، به پالس های الکترونیکی تبدیل می کند ؛ زیرا زبان ما برای کامپیوتر قابل فهم نیست . سپس واحد پردازش مرکزی ، داده ها را مورد پردازش قرار می دهد . پردازش داده ها نیز به زبان الکترونیکی کامپیوتر انجام می گیرد . واحد خروجی ، جواب ها و داده های پردازش شده را به زبان ما برمی گرداند و بر روی صفحه نمایش به نمایش می گذارد و یا به وسیلة چاپگر بر روی کاغذ چاپ می کند . تصاویر و طرحهای گوناگون را نیز می توان بر صفحة نمایش کامپیوتر رسم کرد .

علاوه بر اینها ، کامپیوتر ، دستگاههای جانبی متعددی دارد ، مانند :

ماوس

 که وسیله ای است برای تسریع حرکت مکان نما بر روی صفحة نمایش ، که با استفاده از یک گوی بر روی سطحی صیقلی می لغزد و مکان نما را روی صفحة نمایش جابجا می کند .  

دیسک ، 

صفحه ای مسطح است که سطح بیرونی آن دوایر متحدالمرکزی دارد . بر روی این دوایر ، اطلاعات و برنامه ها ، به صورت رقم های مغناطیسی ظبط می شوند . کامپیوتر ، این اطلاعات را بوسیلة دیسک گردان می خواند . سطح دیسک در تماس با هد دیسک گردان قرار می گیرد و اطلاعات آن را می خواند .

دیسک کوچک نوعی دیگر از دیسک نام دارد که درون محفظه ای پلاستیکی قرار گرفته و ظرفیت آن از دیسک های لرزان بالاتر است .

دیسک های نوری ، نوع دیگری از دیسک ها هستند که اطلاعات موجود بر روی آنها با تاباندن نور ظبط می شود و قابلیت تعویض اطلاعات را ندارند و هیچ گاه اطلاعات آن از بین نمی رود و ظرفیت آن نیز بالا است .

نرم افزار

به برنامه های قابل اجرای کامپیوتر نرم افزار گفته می شود . بنابراین ، سیستم عامل و برنامه ها بخشی از نرم افزار کامپیوتر هستند .

کامپیوتر چگونه کار می کند ؟

همانطور که گفتیم ، کامپیوتر مانند انسان است ولی به تنهایی ، قادر به انجام عملی نیست بلکه باید به کامپیوتر دستور العملی به نام برنامه داده شود . برنامه ها به زبانهای سطح پایین یا سطح بالا نوشته می شوند و به این زبانها ، زبانهای برنامه نویسی می گویند .

زبانهای برنامه نویسی نقش رابط بین ما و کامپیوتر را ایفا می کنند .

این زبانها انواع مختلفی دارند که مهمترین آنها عبارتند از :

1 -  آدا (ADA)  

2 -  بیسیک BASIC

3 -  پاسکال  PASCAL

3 -  کوبول COBOL

4 -  زبان الگول (Algol)

5 -  فرترن (FORTRAN)

6 -  لوگو (LOGO)

7 -  لیسپ(LISP)  : اقتباس از کلمات ،List processing  و معنای آن «لیست پردازی» است

8 -  پرولوگ  Prolog 


مترجم  (Compiler)     و مفسر (Interpreter) ها

برنامه هایی که به زبانهای سطح بالا یا سطح پایین نوشته می شوند باید به کد ماشین ترجمه شوند تا برای کامپیوتر قابل استفاده باشند . به برنامه ای که به یکی از زبانهای سطح بالا یا سطح پایین برنامه نویسی نوشته شده باشد ، برنامة منبع یا برنامة اصلی گفته می شود و پس از آنکه توسط برنامة مترجم یا مفسر به کد ماشین ترجمه شد آن را برنامه مقصد می گویند . برنامه های مترجم و مفسر ، برنامه های اصلی را به برنامة مقصد تبدیل می کنند یا در حقیقت زبانهای برنامه نویسی به کد ماشین ترجمه می شوند . کار ترجمه بوسیلة مترجم به این شکل است که تمام جملات و دستورات بطور یک جا ترجمه می شوند و برای دفعات بعدی نیز مورد استفاده قرار می گیرند ولی مفسرها عبارات را کلمه به کلمه و جمله به جمله در هنگام اجرای برنامة اصلی ، ترجمه می کنند و برای استفاده های بعدی دوباره لازم است عمل ترجمه تکرار شود .


برنامه نویسی

دستورات و اطلاعاتی که به کامپیوتر داده می شوند در حافظة کامپیوتر محفوظ

می‌مانند و کامپیوتر هنگام لزوم و به ارادة ما ، آنها را در اختیارمان قرار می دهد .

برای نوشتن یک برنامه ، ابتدا باید به دقت تمام جوانب مسئله را بررسی کرده و طرح کلی را در ذهن خود ترسیم کنید . در مرحلة بعد ، طرحی را که در ذهن خود رسم کرده اید همراه با تفصیلات لازم بر روی کاغذ بیاورید ؛ یعنی تمام دستور العمل ها و خواسته های مسئله را به صورت مرحله ای و به ترتیب ، نوشته و به کامپیوتر بدهید . این مراحل باید واضح و کوتاه باشند . به این مراحل «الگوریتم» گفته

می شود .


پردازش از راه دور

 انجام بعضی از کارها مستلزم همکاری شاخه های متعدد یک اداره و یا ادارات مختلف می باشد ؛ به همین منظور ، در ادارات بزرگ ، کامپیوتری در دفتر مرکزی نصب شده است و ترمینال هایی در شعبات آن اداره قرار دارند که از طریق این ترمینا لها با ادارة مرکزی تماس برقرار است .

 در پردازش گروهی ، قبل از ورود اطلاعات به کامپیوتر ، در عرض یک مدت معین تمام اطلاعات به صورت گروهی در می آیند و به کامپیوتر داده می شوند و یک جا مورد پردازش قرار می گیرند .

از پردازش گروهی در پرداخت حقوق کارمندان و تفکیک یا صورتحساب آب و برق استفاده می شود . در صورتیکه در پردازش محاوره ای ، داده ها و اطلاعات به کامپیوتر داده می شوند و بلافاصله مورد پردازش قرار می گیرد و بوسیلة واحد خر وجی ، خارج می شود .


ویندوز 35 ساله شد


مایکروسافت در تاریخ 20 نوامبر 1985 سیستم عامل «ویندوز 1.0» را روانه بازار کرد تا داستان محبوب‌ترین سیستم عامل جهان آغاز شود. ویندوز که کار خود را در قالب محیط جامع‌تر نسبت به MS-DOS آغاز کرد، با فاصله زمانی کوتاه توانست محبوب‌ترین سیستم عامل جهان برای رایانه‌های رومیزی شود. با این اتفاق بد نیست نگاهی به گذشته داشته باشیم و فرآیند توسعه این سیستم عامل را بررسی کنیم.

اوایل دهه 1980 میلادی مایکروسافت نسخه ویژه ویندوز را با رابط کاربری گرافیکی و قابلیت پذیرش موشواره عرضه کرد و در این پلتفرم امکان انجام چند کار همزمان فراهم شد. این پلتفرم شبیه شبکه‌های عصبی طراحی شده بود که امروزه به صورت پیشرفته از آنها استفاده می‌شود.

آن زمان تمام صنعت فناوری به محصول شرکت زیراکس محدود می‌شد که دهه 1970 میلادی رایانه Alto را عرضه کرده بود. سپس یک نسخه تجاری از این فناوری با نام Xerox Star نیز سال 1981 میلادی روانه بازار شد.

با پیشرفت رایانه‌های شخصی در سرعت پردازنده و ظرفیت حافظه، امکان کارایی رابط‌های کاربری گرافیکی بری سیستم‌های کم هزینه فراهم شد و این اتفاق به میزان قابل ملاحظه توجه کاربران را به خود جلب کرد. در سال 2983 میلادی اپل رایانه 10 هزار دلاری خود موسوم به Lisa را روانه بازار کرد. در همین حین رایانه شخصی آی‌بی‌ام با رابط کاربری گرافیکی روانه بازار شد.

از آن زمان تاکنون مدت زیادی سپری شده است و هم اکنون که ویندوز 10 همچنان به عنوان محبوب‌ترین سیستم عامل جهان حکمرانی می‌کند، این پلتفرم در 35 سالگی خود بسر می‌برد.

تاریخچه ، Inc (نمایه و ویدیوی شرکتی)

Aboitiz Equity Ventures، Inc. به عنوان یک شرکت هلدینگ فعالیت می کند که در عملیات مدیریت گروه Aboitiz شرکت می کند. این از طریق بخشهای زیر کار می کند: نیرو ، تولید مواد غذایی ، خدمات مالی و شرکت مادر و دیگران. بخش برق شامل تولید برق و توزیع برق است. بخش تولید مواد غذایی خوک تولید می کند و آرد و خوراک تولید می کند. بخش خدمات مالی با عملیات بانکی سروکار دارد. بخش مادر و دیگران مربوط به تجارت املاک و مستغلات و خدمات ارائه شده در حمل و نقل هوایی ، کشتی و مدیریت خدمه است. این شرکت در 11 سپتامبر 1989 تاسیس شد و دفتر مرکزی آن در شهر سبو ، فیلیپین است.


”Aboitiz Equity Ventures History

Aboitiz & Company، Inc. (ACO) یک شرکت هلدینگ خصوصی از خانواده Aboitiz است و ریشه آن را از اواخر دهه 1800 به عنوان یک تجارت شاهدانه و شرکت کالاهای عمومی در Ormoc ، Leyte ، فیلیپین ریشه می گیرد.


این تجارت عمدتا در دستان دون رامون ابوئیتیز بود که بیش از 46 سال ریاست شرکت را بر عهده داشت و سازمانی را با اصول افتخار ، اعتبار ، اعتماد و صداقت بنا کرد.


در سال 1907 ، این شرکت یک بخار بخار دو موتوره به نام "The Picket" خریداری کرد که کشتی اصلی تجارت حمل و نقل Aboitiz شد. طی سالیان متمادی ، ACO برای سرمایه گذاری در تولید و توزیع برق ، گاز صنعتی ، امور بانکی و دارایی ، کارگزاری بیمه ، مواد غذایی ، فرز روغن نارگیل ، ساخت و ساز ، توسعه املاک و مستغلات ، مواد شیمیایی اولئو ، حمل و نقل دریایی ، خدمه سازی و کشتی سازی متنوع شد.


در سال 1994 ، خانواده Aboitiz برای تأمین اعتبار رشد اقتصادی خود ، Aboitiz Equity Ventures (AEV) را در بورس اوراق بهادار فیلیپین وارد کرد. AEV در تعداد دیگری از شرکت های ذکر شده و خصوصی دارای سهام است


Metaphil یا گروه ساختمانی Aboitiz ، متخصص در مدیریت پروژه ها و پروژه هایی شامل کارهای بزرگ عمرانی ، کارهای لوله کشی صنعتی ، کارهای الکترو مکانیکی و ساخت فولاد است. مورد اطمینان از قابلیت اطمینان ، یکپارچگی ، ایمنی و کیفیت (RISQ) و گواهینامه ISO 9001: 2008 ، ISO 14001: 2004 / Cor 1: 2009 و BS OHSAS 18001: 2007 ، Metaphil برای تحویل مداوم فرآیند به دو صورت محلی و بین المللی شناخته می شود - راه حل های مهم مهندسی ، تدارکات ، و ساخت و ساخت.


در همین حال ، منافع تحت کشتی سازی شامل صنایع سنگین Tsuneishi (Cebu) ، Inc ، (THICI) ، یکی از برجسته ترین کشتی سازان در جهان و سرمایه گذاری مشترک با Tsuneishi Group ، سازنده کشتی مستقر در ژاپن است. THICI ، برای مشتریان در سراسر جهان کشتی های عمده ، 180 هزار تن وزن سبک ، ماشین های حمل بار و کامیون و کشتی کانتینر می سازد. همچنین کشتی ها را تعمیر می کند و لوازم جانبی کشتی ها را تولید می کند.


گواهینامه THICI از سال 1998 توسط Nippon Kaiji Kyokai ، از سال 2002 ISO 9001: 2000 و از سال 2003 ISO 14001 دارای گواهینامه ISO است. این گواهینامه های بین المللی گواهی بر تعهد عمیق این شرکت در رعایت بالاترین استانداردهای کیفیت برای مشتریان ما است.


Aboitiz با داشتن پنج نسل مدیریت خانوادگی و حرفه ای ، پشتیبان موفقیت تجاری خود است و از فلسفه افتخارآمیز پدرسالار خود ، Don Ramon پیروی می کند ، میراث برتری که در طول قرن گذشته پرورش و تقویت شده است.


"بزرگترین ثروت من کلمه و شهرت من است. پول را می توان از دست داد و می توان آن را بازیابی کرد ، اما به محض اینکه نام و اعتبار شما از بین رفت ، حرف یک شخص بی ارزش است و یک حرف دیگر واقعاً تمام شده است.

تاریخچه ، نمایه و فیلم تاریخچه ASUSTek Computer، Inc.

شرکت ASUSTek Computer ، رایانه ، محصولات ارتباطی و راه حل های الکترونیکی مصرفی را تولید و فروش می کند. این شرکت در زمینه طراحی ، تولید و فروش تابلوهای اصلی فعالیت می کند. این شرکت لپ تاپ ها ، رایانه های شخصی (رایانه های شخصی) ، محصولات باند پهن ، کارت های گرافیک ، کارت های نمایش گرافیکی سه بعدی ، نمایشگرهای نمایش کریستال مایع ، تلفن های همراه ، رایانه های جیبی ، مادربردهای سرور ، سیستم های سرور و لوازم جانبی و لوازم جانبی رایانه را ارائه می دهد. در 2 آوریل 1990 تاسیس شد و دفتر مرکزی آن در تایپه ، تایوان است.



تاریخچه کامپیوتر Asustek

ایسوس در سال 1989 در تایپه توسط T.H. تونگ ، تد هسو ، وین هسیه و ام تی لیائو ، هر چهار نفر قبلاً در مهندسین کامپیوتر Aceras کار می کردند. در این زمان ، تایوان هنوز نتوانسته بود موقعیت پیشرو در تجارت سخت افزار رایانه ایجاد کند. شرکت اینتل هر پردازنده جدیدی را در ابتدا به شرکت های مستقرتری مانند IBM عرضه خواهد کرد و شرکت های تایوانی باید پس از دریافت نمونه های مهندسی IBM تقریباً شش ماه صبر کنند. طبق افسانه ها ، این شرکت با استفاده از Intel 486 یک نمونه اولیه برای مادربرد ایجاد کرده است ، اما مجبور بود این کار را بدون دسترسی به پردازنده واقعی انجام دهد. وقتی ایسوس به Intel درخواست کرد تا پردازنده ای را برای آزمایش آن درخواست کند ، خود Intel این مادربرد با مشکلی روبرو شد. ایسوس مشکل اینتل را حل کرد و مشخص شد که مادربرد خود ایسوس بدون نیاز به تغییر بیشتر به درستی کار می کند. از آن زمان ، ایسوس پیش از رقبای خود نمونه های مهندسی اینتل را دریافت می کرد.


در سپتامبر 2005 ایسوس اولین کارت شتاب دهنده PhysX را منتشر کرد. در دسامبر 2005 ایسوس با مدل TLW32001 وارد بازار تلویزیون های LCD شد. در ژانویه 2006 ایسوس اعلام کرد که برای توسعه سری VX با لامبورگینی همکاری خواهد کرد.


در 9 مارس 2006 ، ایسوس به همراه سامسونگ و بنیانگذار فناوری به عنوان یکی از تولید کنندگان اولین مدل های مایکروسافت اوریگامی تأیید شد. در 8 آگوست 2006 ایسوس سرمایه گذاری مشترکی را با Gigabyte Technology اعلام کرد. در 5 ژوئن 2007 ، ایسوس از راه اندازی رایانه Eee در COMPUTEX تایپه خبر داد. در 9 سپتامبر 2007 ایسوس با اعلام پشتیبانی از درایو رایانه BD-ROM / DVD Writer ، BC-1205PT پشتیبانی از Blu-ray را اعلام کرد. پس از آن ایسوس چندین دفتر یادداشت مبتنی بر Blu-ray منتشر کرد.


در ژانویه 2008 ، ایسوس بازسازی عمده فعالیت های خود را آغاز کرد و به سه شرکت مستقل تقسیم شد: ایسوس (با تمرکز بر روی رایانه ها و لوازم الکترونیکی مارک های شخص اول). Pegatron (با تمرکز بر تولید OEM مادربردها و قطعات). و شرکت Unihan (با تمرکز بر تولید غیر PC مانند موارد و قالب). در روند تغییر ساختار ، بازسازی طرح مستمری بازنشستگی که به شدت مورد انتقاد قرار گرفت ، موجودی های موجود در بازنشستگی را به طور صفر خنثی کرد. این شرکت کلیه کمک های قبلی کارمندان را پرداخت کرده است.


در 9 دسامبر 2008 ، اتحاد Open Handset Alliance اعلام کرد که ایسوس به یکی از 14 عضو جدید سازمان تبدیل شده است. این "اعضای جدید یا دستگاه های Android سازگار را مستقر می کنند ، کد قابل توجهی در پروژه منبع باز Android کمک می کنند یا از طریق محصولات و خدماتی که در دسترس بودن دستگاه های مبتنی بر Android را تسریع می کند ، از اکوسیستم پشتیبانی می کنند."


در اول ژوئن 2010 ، ایسوس از شرکت Pegatron جدا شد. در اکتبر 2010 ، ایسوس و گارمین اعلام کردند که در نتیجه تصمیم گارمین برای خروج از گروه محصولات ، به همکاری تلفن های هوشمند خود پایان خواهند داد. این دو شرکت طی دو سال گذشته شش تلفن هوشمند با نام تجاری Garmin-Asus تولید کرده بودند.


در دسامبر 2010 ، ایسوس باریکترین نوت بوک جهان ، Asus U36 را با استاندارد ولتاژ پردازنده Intel (ولتاژ پایین) Intel core i3 یا i5 با ضخامت تنها 19 میلی متر راه اندازی کرد.


ok

انتقال فاز نقشه برداری نانو در مواد الکترونیکی

دانشمندان دو تکنیک قدرتمند و پیشرفته را برای کشف فیزیک پشت مرحله انتقال عجیب و غریب که فلز را به یک عایق تبدیل می کند ، ترکیب کرده اند. موادی که آنها مورد بررسی قرار گرفتند ، نیکلات های کمیاب خاکی است که برای نوآوری رویکردهای جدید در الکترونیک بسیار مورد توجه است.



دانشمندان EPFL و دانشگاه ژنو دو تکنیک قدرتمند و پیشرفته را برای کشف فیزیک پشت مرحله انتقال عجیب و غریب که فلز را به یک عایق تبدیل می کند ، ترکیب کرده اند. موادی که آنها مورد بررسی قرار گرفتند ، نیکلات های کمیاب خاکی است که برای نوآوری رویکردهای جدید در الکترونیک بسیار مورد توجه است.


"انتقال فاز" یک پدیده اصلی در علوم فیزیکی است. علیرغم اینکه صدابرداری فنی دارند ، در واقع مواردی است که همه ما در زندگی روزمره تجربه می کنیم: ذوب شدن یخ در آب مایع یا تبخیر آب گرم به عنوان بخار. جامد ، مایع و گاز سه "فاز" شناخته شده هستند و وقتی یکی به مرحله دیگری تبدیل می شود ، این یک مرحله انتقال است.


اکسیدهای نیکلات کمیاب ، که نیکلات نیز نامیده می شوند ، مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته اند زیرا آنها یک انتقال فاز الکترونیکی را نشان می دهند ، که ممکن است در دستگاه های الکترونیکی آینده مورد بهره برداری قرار گیرد. این انتقال فاز خاص شامل تبدیل از حالت فلزی است که با کاهش دما ، برق را به حالت عایق الکتریکی منتقل می کند.


در پس این رفتار ، یک کنش متقابل قوی بین خصوصیات الکترونیکی این ترکیبات و ساختار "شبکه ای" آنها وجود دارد - آرایش منظم اتم ها که یک بلور را تشکیل می دهد. با این حال ، کشف ماهیت واقعی این انتقال فاز به فلز به عایق در نیکلات ها و توانایی کنترل آن برای دستگاه های الکترونیکی بالقوه ، نیاز به دانستن چگونگی ظهور و تکامل هر فاز مشخص در طول انتقال دارد.


اکنون دانشمندان EPFL و دانشگاه ژنو دو روش پیشرفته را برای دستیابی به نقشه برداری در مقیاس نانو از هر فاز الکترونیکی مشخص ترکیب کرده اند. این مطالعه که در مجله Nano Letters منتشر شد ، توسط دکتر دانکن الکساندر در دانشکده علوم پایه EPFL و گروه پروفسور ژان مارک تریسکون در دانشگاه ژنو انجام شد.


اولین نویسنده این مطالعه ، دکتر برنات موندت ، می گوید: "برای درک کامل فیزیک نمایش داده شده توسط مواد الکترونیکی جدید و کنترل آنها در دستگاه ها ، تکنیک های جدیدی برای توصیف در مقیاس اتمی مورد نیاز است. برای تعیین دقیق مناطق فلزی و عایق دستگاههای مهندسی اتمی ساخته شده از دو ترکیب نیکلاته با رزولوشن اتمی نزدیک. ما معتقدیم که روش ما به درک بهتر فیزیک این خانواده مهم از مواد الکترونیکی کمک خواهد کرد. "

محققان میکروسکوپ الکترونی عبوری (STEM) اصلاح شده با انحراف اصلاح شده را با طیف سنجی از دست دادن انرژی الکترون تک رنگ (EELS) ترکیب کردند.


در STEM ، تصاویر با اسکن یک پرتو الکترون ، متمرکز بر نقطه ای با اندازه حدود 1 آنگستروم ، در یک نمونه کاملاً نازک - در این مورد یک تکه نیکلات - و جمع آوری الکترون های منتقل شده و پراکنده با استفاده از ردیاب های حلقوی. اگرچه از لحاظ فنی طلبکارانه است ، اما این روش به محققان این امکان را می دهد تا ساختار شبکه بلوری ، ردیف اتمی به ردیف اتمی را دقیقاً تجسم کنند.


برای روش دوم ، EELS ، الکترونهایی که از سوراخ مرکزی ردیاب حلقوی عبور می کنند جمع می شوند. برخی از این الکترونها قبلاً به دلیل برهم کنش با اتمهای Ni از کریستال نیکلاته مقداری انرژی از دست داده اند. با اندازه گیری نحوه تغییر این اختلاف انرژی ، می توان حالت فلزی یا عایقی ترکیب نیکلات را تعیین کرد.


از آنجا که همه الکترونها به طور همزمان پراکنده و جمع شده اند ، محققان توانستند تغییرات حالت الکترونیکی را با موقعیت شبکه مرتبط در ترکیبات مختلف نیکلاته مرتبط کنند. این رویکرد به آنها امکان می دهد برای اولین بار از پیکربندی فضایی مناطق فلزی یا عایق بندی خود استفاده کنند و به وضوح مکانی بسیار بالایی در حدود 3/5 انگستروم (0.35 نانومتر) برسند. این روش ابزاری ارزشمند برای مطالعه و راهنمایی مهندسی اتم این مواد الکترونیکی جدید خواهد بود.


دانکن الکساندر می گوید: "جدیدترین میکروسکوپ های الکترونیکی توانایی شگفت انگیزی در اندازه گیری انواع خصوصیات فیزیکی مواد با تفکیک فضایی اتمی یا نانومتری به ما می دهد." "در اینجا ، با رساندن توانایی های میکروسکوپ EPFL's Titan Themis به محدودیت ها ، با اثبات اینکه می توانیم تغییرات در حالت الکترونیکی را از طریق یک ساختار فیلم نازک دقیقاً از دو نیکلت مختلف ساخته شده اندازه گیری کنیم ، یک گام مهیج به جلو در این حوزه برمی داریم. این رویکرد راههای جدیدی را برای تحقیق در مورد فیزیک این ترکیبات نیکلاته باز می کند ، که باعث تحریک تحقیقات در سراسر جهان شده است. "


"ژان مارک تریسکون" می افزاید: "ترکیبی از مواد مصنوعی شگفت انگیز که انتقال فلز به مقره و میکروسکوپ الکترونی بسیار پیشرفته را نشان می دهد ، امکان بررسی دقیق بی سابقه ای از خصوصیات الکترونیکی آنها را فراهم کرده است" "به طور خاص ، در مقیاس اتمی مشخص شد که آیا ماده رسانا است یا عایق بندی - یک س importantال مهم برای شناخت بهتر این مواد که ممکن است در رویکردهای آینده محاسباتی استفاده شود."