- •Оглавление
- •1 Явление ядерного распада как основа ядерной энергетики
- •1.1 Из каких частиц состоит ядро атома, какие у них свойства – масса, заряд
- •1.2 Назвать 3 основных вида радиоактивных излучений и дать характеристики (заряд, масса, проникающая способность) образующих их частиц.
- •1.3 Закон радиоактивного распада. Период полураспада.
- •1.4 Что называется естественной радиоактивностью, показать и объяснить на примерах
- •1.5 Цепная реакция деления ядра. Критическая масса.
- •1.6 Принцип работы ядерного реактора
- •2. Тепловые машины и тепловые насосы различных видов. Методы повышения кпд двс в современном автомобилестроении
- •2.1 Первый и второй законы термодинамики
- •2.2 Тепловой двигатель, кпд, примеры
- •1.7 Дефект массы. Ядерные и термоядерные реакции
- •2.3 Цикл Карно
- •2.4 Тепловой насос, холодильный и отопительный коэффициенты.
- •2.5 Типы тепловых насосов и области их практического применения
- •2.6. Способы увеличения кпд промышленных тепловых двигателей
- •3. Эффект Пельтье. Термоэлектрические преобразователи. Новые применение, перспективы использования
- •3.1 Эффект Пельтье
- •3.2. Эффект Зеебека
- •3.2 Уравнение теплового баланса термоэлектрического теплового насоса
- •3.3 Устройство и основные характеристики термоэлектрический модуля (тэм)
- •3.4 Преимущества и недостатки термоэлектрического охлаждения
- •3.5 Основные области применения термоэлектрического охлаждения тэм. Перспективы.
- •3.6 Термоэлектрический генератор (тэг). Конструкция, параметры.
- •3.7 Основные области применения тэг.
- •4. Изобретение транзистора как революционный этап развития электроники. Основные положения физики полупроводников. Эволюция твердотельной электроники за последние 20 лет
- •4.1 Дать объяснение понятию полупроводник и показать в чем состоит уникальность свойств полупроводников с точки зрения электроники
- •4.2. Назвать три основные энергетические зоны в полупроводниках. Объяснить их отличительные свойства с точки зрения характера движения электронов.
- •4.3. Понятие собственного полупроводника. Зависимость концентрации носителей от температуры.
- •4.4. Что такое легированный (примесный) полупроводник. Объяснить понятие n и p типов проводимости.
- •4.5 Чем обусловлено появление в области p-n перехода Объемного Пространственного Заряда (опз). Динамика опз при подаче на p-n переход внешнего электрического смещения.
- •4.6 Дать качественное описание Вольт-Амперной Характеристики полупроводникового диода.
- •4.7. Как устроены биполярный и полевой транзисторы. Основное назначение транзистора
- •4.8 Перечислите основные элементы полупроводниковой техники и кратко объясните их назначение
- •4.9. Высокочастотные hemt транзисторы
- •4.10. Виды Интегральных микросхем. Примеры. Закона Мура.
- •4.11. Основные технологические этапы производства интегральных микросхем
- •5. Современные методы хранения информации. Открытие эффекта гигантского магнетосопротивления – революционный этап в развитии магнитной записи данных
- •5.1 В чем заключен принцип магнитной записи данных
- •5.2 Что такое эффект Холла
- •5.3 Что такое обычное магнетосопротивление и каков порядок его величины
- •5.4 В чем заключено огромное практическое значение эффекта Гигантского магнетосопротивления
- •5.5. Назовите основные элементы современного магнитного накопителя данных (‘жесткого диска”)
- •6.1 Как рождается квант света в полупроводниковых приборах.
- •6.2 В чем разница между прямозонными и непрямозонными полупроводниками. Приведите примеры тех и других полупроводников
- •6.3 Принцип работы светодиода
- •6.4 Определение спонтанного и вынужденного излучений
- •6.5. Что такое инверсная заселенность уровней
- •6.6 Что такое накачка (лазера) и какие виды накачек вы знаете
- •1.2.1 Накачка электронным пучком
- •1.2.2 Накачка электрическим разрядом
- •1.2.2.2 Накачка быстрым поперечным электрическим разрядом
- •2.2.3 Накачка электрическим разрядом с предионизацией электронным пучком
- •1.2.2.4 Накачка двойным электрическим разрядом
- •6.7 Принцип работы полупроводникового лазера. Пороговый ток
- •6.8.Виды полупроводниковых лазеров – лазеры на гетерорструктурах, квантовых ямах и квантовых точках.
- •6.9.Области применения п.П. Лазеров и светодиодов
- •6.10.Какой эффект лежит в основе передачи света по оптоволокну. Устройство, виды и параметры современных оптических волокон
- •6.11. Что такое когерентное оптическое излучение.
5.3 Что такое обычное магнетосопротивление и каков порядок его величины
Магнетосопротивление (магниторезистивный эффект) — изменение электрического сопротивления материала в магнитном поле. Впервые эффект был обнаружен в 1856 Уильямом Томсоном. В общем случае можно говорить о любом изменении тока через образец при том же приложенном напряжении и изменении магнитного поля. Все вещества в той или иной мере обладают магнетосопротивлением. Для сверхпроводников, способных без сопротивления проводить электрический ток, существует критическое магнитное поле, которое разрушает этот эффект и вещество переходит в нормальное состояние, в котором наблюдается сопротивление. В нормальных металлах эффект магнетосопротивления выражен слабее. В полупроводниках относительное изменение сопротивления может быть в 100—10 000 раз больше, чем в металлах, и может достигать сотен тысяч процентов.
частиц.
5.4 В чем заключено огромное практическое значение эффекта Гигантского магнетосопротивления
В настоящее время эффекты магнитосопротивления уже получили широкое коммерческое применение. Наиболее часто эти эффекты используются для создания магниточувствительных элементов датчиков различного назначения. Так, уже более 10 лет магниточувствительные элементы на основе магниторезистивных наноструктур используются в считывающих головках в жестких дисках. Кроме того, широким фронтом идут разработки новых видов памяти, основанных на магниторезистивных элементах; совсем недавно начались продажи одного из них – так называемой магнитной оперативной памяти MRAM. По целому ряду показателей последняя превосходит существующие в настоящее время полупроводниковые аналоги.
В данной секции рассказывается об этих двух ключевых приложениях: о строении считывающих головок в HDD и о магнитной памяти MRAM.
озданию универсальной памяти, которая смогла бы совместить в себе достоинства всех перечисленных видов памяти. Согласно сказанному выше, она должна обладать:
а) достаточно простой конструкцией,
б) высокой скоростью записи/считывания,
в) сохранять свое состояние при отключении энергии,
г) позволять производить большое количество циклов записи,
д) потреблять малое количество энергии.
В настоящее время наиболее вероятным кандидатом на роль такой универсальной памяти считается так называемая магнитная оперативная память MRAM (magnetic random access memory)
Такая память обладает простой конструкцией (один магниторезистивный элемент и один транзистор на каждую ячейку), она естественным образом сохраняет свое состояние при отключении энергии. Кроме того, она позволяет производить практически бесконечное количество циклов перезаписи (1016 и более), и, как показывают эксперименты, время цикла записи/считывания составляет для разных образцов десятки-единицы наносекунд
эффект ГМС – это возникновение принципиально нового свойства у системы, структурированной на наномасштабе: толщины проводящих слоев должны быть меньше длины свободного пробега электрона (CIP геометрия) или длины релаксации спина (CPP геометрия), которые составляют единицы нанометров. В этом контексте становится ясной формулировка Шведской Академии Наук, присудивших Нобелевскую премию «за открытие эффекта гигантского магнитосопротивления» технологии, которая «может рассматриваться как первое по-настоящему эффективное приложение многообещающей области нанотехнологий».