Компьютерра, 2009 № 07 (771) | страница 10
Большой международной команде ученых удалось получить удивительную форму бора, которую первооткрыватели считают принципиально новым одноэлементным химическим соединением. С момента открытия в 1808 году бор не раз ставил ученых в тупик. Спустя несколько лет выяснилось, что самого элемента в нем не больше семидесяти процентов, а 99-процентный бор вообще удалось получить лишь век спустя. Сегодня известно шестнадцать модификаций бора, но его стабильная фаза по-прежнему ускользает из рук экспериментаторов.
Удивительные свойства бора объясняются его специфической электронной структурой, в которой три валентных электрона, с одной стороны, придают этому элементу свойства металлов, а с другой - достаточно сильно локализованы, вследствие чего бор тяготеет к диэлектрикам. Эта особенность и способствует его удивительным превращениям. Тонкий баланс между металлом и диэлектриком легко изменить, меняя давление, температуру или добавляя немного примесей.
Последствия таких изменений были проверены в тонких компьютерных расчетах, предсказавших существование новой стабильной фазы бора при давлении от 190 до 890 тысяч атмосфер и температуре более полутора тысяч градусов. И эти предсказания блестяще подтвердились в экспериментах.
До сих пор все известные структуры бора состояли из кластеров по 12 атомов бора, внутри которых атомы соединяются металлической связью, а сами кластеры - ковалентной, что и обуславливает диэлектрические свойства бора. В новой фазе в элементарной ячейке кристалла находится 28 атомов. Фаза состоит из обычных кластеров B12 и пар B2, которые образуют нечто похожее на ионный кристалл, подобный обычной поваренной соли. По сути дела, из единственного элемента, коим выступает бор, удалось получить полноценное соединение, в котором многое определяется именно обменом зарядами, но не между различными атомами, а между кластерами B12 и парами B2.
Инженеры корпорации Intel вместе с сотрудниками Ари-зонского университета и компании Nextreme Thermal Solutions встроили в чип эффективный термоэлектрический кулер. Опытный образец устройства позволяет охлаждать горячие области процессора примерно на 15 градусов.
Не секрет, что чем мощнее становятся чипы, тем больше проблем возникает с их охлаждением. А от рабочей температуры процессоров существенно зависит надежность и производительность компьютеров. В фотонных устройствах эти проблемы стоят еще острее: если отдельные области обычного электронного чипа способны выделять больше трехсот ватт на квадратный сантиметр поверхности, то у полупроводниковых лазеров этот показатель может быть в три раза выше. Не лучше обстоят дела и в чипах-лабораториях для химических и биологических анализов.
