СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА 7/2016

СОВРЕМЕННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ 18 WWW.SOEL.RU СОВРЕМЕННАЯ ЭЛЕКТРОНИКА ◆ № 7 2016 Перспективные терагерцовые поляризованные информационные системы Часть 2 Окончание статьи, начало которой опубликовано в предыдущем номере журнала «Современная электроника», посвящённой перспективной 300-градусной радиационно-стойкой силовой электронике, СВЧ-электронике, фотонике и релятивистской энергетике. Александр Гордеев (г. Ульяновск) Статья публикуется в авторской редакции. Мнение редакции не всегда совпадает с позицией автора. Но редакция открыта для диалога и предоставляет специалистам возможность донести свои идеи до аудитории журнала. Специализированный журнал – это информационная площадка, на которой порой встречаются самые невероятные проявления творческой мысли. Вторая часть статьи, в продолжение её первой части [1], посвящена усовер- шенствованию материальной и физи- ческой модели, с возможностью прак- тической реализации великолепной идеи выдающихся советских физиков С.А. Ахманова и Р.В. Хохлова в области резонансно-параметрической волно- вой диэлектрической электроники, связанной с усилением и генераци- ей электромагнитных волн в твёрдом теле в начальном пета-диапазоне частот (> 3 × 10 14 Гц). Рискну предположить, что материал данной статьи может приве- сти к значительному изменению архи- тектурного облика мировой электрони- ки. Это связано с тем, что диэлектри- ческая (твёрдовакуумная – по моему определению) волновая электрони- ка «на голову» быстрее «корпускуляр- ной» электроники, то есть полупрово- дниковой электроники. Российские разработчики цифровых систем, вла- дея текущими проектными нормами от 500 нм (МИЭТ, АО «ВЗПП-Микрон», НИИЭТ, ЗАО «Группа Кремний Эл», ТУСУР, ОАО «ОКБ-Планета» и др.), 130– 90 нм (ОАО «НИИМЭ и Микрон» / ОАО «Ангстрем»), на моих новых физиче- ских моделях цифровых гетероячеек DRAM/SRAM смогут оперировать ско- ростями от единиц до десятков Тбит/с, а также транслировать в твёрдом теле мощные терагерцовые энергопакеты с надсветовыми фазовыми скоростя- ми. По расчётному дизайну даже вла- деющее 3-микронной технологией ОАО «НПП Завод «Искра» (г. Ульяновск) смо- жет отгружать аналоговые высоковольт- ные терагерцовые чипы на Васильев- ский остров или в г. Жуковский для пер- спективного развития Концерна ВКО «Алмаз-Антей». Россия на основе новой физической модели, новой дизайн- платформы сможет вплотнуюподойти к реализации ещё более свежей идеи по созданию терагерцовой радиомагни- тотроники (см. мою модель ускорите- ля для нейтронов в первой части насто- ящей статьи), с функциями цифровых систем, связи, радарных систем, нави- гации, аналогичными радиоэлектро- нике. Ничего не мешает модулировать квантово-точечную энергию в твёрдом теле по аналогии с модуляцией энергии электрического поля. Всё это в научно- популярнойформе достаточно подроб- но изложено во второй части моей ста- тьи на уровне, доступном для понима- ния и восприятия студентами третьих курсов физико-технических вузов. Конечная цель статьи – политиче- ская, и связана она с созданием в России предпосылок для развития качествен- но новой интеллектуальной «цифро- вой» экономики, опережающей миро- вой уровень. Н ЕКОТОРЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ ПРЕДПОСЫЛКИ РЕАЛИЗАЦИИ ТЕРАГЕРЦОВОЙ РАДИОФИЗИКИ Массу человека на 70–80% составляют молекулы воды (H 2 O). То есть подавля- ющее большинство атомов в нас – это водород. Атом водорода состоит из про- тона и орбитального электрона, и, как говорилось в первой части статьи, в нём нет второго нуклона, то есть нейтрона. Плотность вещества в ядре атома, состо- ящего из нуклонов (протонов и нейтро- нов) – около 100 млн тонн/см 3 , то есть в 10 14 выше, чемплотность воды. Други- ми словами, объём вещества (металла, диэлектрика, жидкости, газа) – это не что иное, как «дисперсный раствор» ядерных частиц (со сверхнизкой концентраци- ей) в «твёрдо-объёмном» вакууме, пред- ставляющий собой особый вид мате- рии, в который поместили ничтожное (по объёмныммеркам) количество ядер- ных частиц с огромными внутренними электромагнитными, внутриядерными и другими полями, которые достигают порой гигантских величин. Изменяя радиус орбиты электронов, частоту их колебаний и частоту коле- баний ядер, мы имеем дело с диспер- сией (изменением) квантово-точечной энергии внутри твёрдого тела, которая интерпретируется как: , (1) где E и H, соответственно, напряжён- ность электрического и магнитного полей, а ε и μ – диэлектрическая и маг- нитная проницаемость среды, в данном случае – атомной решётки твёрдого тела. При внешнем полевом воздействии на кристалл мы, вследствие диспер- сии во времени значений ε и E, полу- чим дельта ( Δ ) или приращение, или уменьшение квантово-точечной энер- гии, или: . (2) Если поле в одном месте больше, а в другом – меньше (исходя из Макс- велловского «сшивания» двух сред ε 1 ε 0 E 1 = ε 2 ε 0 E 2 ), мы будем наблюдать явле- ния дивергенции поля (то есть движе- ния поля из более высокой энергозоны в более низкую энергозону) или: , (3) где . (4) Данные математические определения дивергенции поля E и градиента ε пока- заны в работе В.А. Зверева, Е.В. Криво- пустовой и Т.В. Точилиной [2]. В таком случае последние формулы демонстрируют очевидное наличие генерации электрического сигнала в кристалле поляризованного диэлек- трика, к которому приложено постоян- ное полевое смещение с наложением на