SGER: A Nanoelectromechanical Design for Carbon Nanotube-Based Memory Cells at Finite Temperatures

SGER:有限温度下基于碳纳米管的存储单元的纳米机电设计

基本信息

  • 批准号:
    0630153
  • 负责人:
  • 金额:
    --
  • 依托单位:
  • 依托单位国家:
    美国
  • 项目类别:
    Standard Grant
  • 财政年份:
    2006
  • 资助国家:
    美国
  • 起止时间:
    2006-07-01 至 2008-06-30
  • 项目状态:
    已结题

项目摘要

(Shaoping Xiao)SGER: A Nanoelectromechanical Design for Carbon Nanotube-Based Memory Cells at Finite TemperaturesThe objective of this proposal is analyzing the feasibility of a nanoelectromechanical (NEMS) design for carbon nanotube-based memory cells at finite temperatures through both experimental validation and multiscale simulation. To achieve this objective we will do the following tasks: (1) Design and implementation of an experiment to investigate the oscillatory mechanisms of nanotube-based oscillators in order to confirm the proposed NEMS design. (2) Utilization of a hierarchical multiscale method that incorporates a temperature-related homogenization technique to analyze large models of the proposed NEMS design.The intellectual merits of this proposal lie in the inherent challenge of designing a new NEMS capable of functioning as a memory cell at finite temperatures. The new NEMS will be achieved by coating electrodes on the outer tube of a nano-oscillator so that induced electromagnetic forces can overcome temperature-related interlayer friction. A novel nanotechnology experiment will be designed to study the oscillatory mechanisms and behavior of nanotube-based oscillators at room temperature. The experimental methodology will also serve to accelerate fabrication of the proposed high-speed memory cell design. Furthermore, the proposed experiments will validate a multiscale model of the proposed NEMS so that large memory cell models can be analyzed using a continuum approach in which temperature effects (not only room temperature but also high temperatures) will be considered. Once developed, the multiscale method can be extended as a tool for the design of other nanoscale devices. The broader impact of the proposed effort is the considerable potential for nanotechnology applications, especially in nanoelectronics. With the assistance of numerical modeling and experimental investigation, this project will form a solid basis for fabrication of a novel memory device that could be used as a building block for memory devices and logic gates beyond the capabilities of silicon-based electronics. In addition, the proposed effort also includes a training component for engineering undergraduate and graduate students in this nascent field. The PI will also involve the public education system in nanotechnology, particularly K-12 education. Hence, the proposed research will broadly impact engineering development in nanotechnology.
(肖平肖)SGER:有限温度下基于碳纳米管的存储单元的纳米机电设计该提案的目的是通过实验验证和多尺度分析有限温度下基于碳纳米管的存储单元的纳米机电(NEMS)设计的可行性模拟。为了实现这一目标,我们将完成以下任务:(1)设计和实施实验来研究基于纳米管的振荡器的振荡机制,以确认所提出的NEMS设计。 (2) 利用分层多尺度方法,结合与温度相关的均质化技术来分析所提议的 NEMS 设计的大型模型。该提议的智力优点在于设计能够充当存储单元的新 NEMS 的固有挑战在有限的温度下。新的NEMS将通过在纳米振荡器的外管上涂覆电极来实现,这样感应电磁力就可以克服与温度相关的层间摩擦力。将设计一项新颖的纳米技术实验来研究室温下基于纳米管的振荡器的振荡机制和行为。该实验方法还将有助于加速所提出的高速存储单元设计的制造。此外,所提出的实验将验证所提出的 NEMS 的多尺度模型,以便可以使用连续体方法来分析大型存储单元模型,其中将考虑温度影响(不仅是室温,还包括高温)。一旦开发出来,多尺度方法可以扩展为其他纳米级器件设计的工具。 拟议工作的更广泛影响是纳米技术应用的巨大潜力,特别是在纳米电子学领域。在数值建模和实验研究的帮助下,该项目将为制造新型存储器件奠定坚实的基础,该器件可用作超出硅基电子器件能力的存储器件和逻辑门的构建块。 此外,拟议的工作还包括为这个新兴领域的工程本科生和研究生提供培训。 该项目负责人还将涉及纳米技术的公共教育系统,特别是 K-12 教育。因此,拟议的研究将广泛影响纳米技术的工程发展。

项目成果

期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}

{{ item.title }}
  • 作者:
    {{ item.author }}

数据更新时间:{{ patent.updateTime }}

Shaoping Xiao其他文献

Model-free reinforcement learning for motion planning of autonomous agents with complex tasks in partially observable environments
用于在部分可观察环境中执行复杂任务的自主代理的运动规划的无模型强化学习
  • DOI:
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Junchao Li;Mingyu Cai;Zhen Kan;Shaoping Xiao
  • 通讯作者:
    Shaoping Xiao
Molecular dynamics modeling and simulation of lubricant between sliding solids
滑动固体间润滑剂的分子动力学建模与模拟
Reinforcement learning-based motion planning in partially observable environments under ethical constraints
道德约束下部分可观察环境中基于强化学习的运动规划
  • DOI:
    10.1007/s43681-024-00441-6
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Junchao Li;Mingyu Cai;Shaoping Xiao
  • 通讯作者:
    Shaoping Xiao
Peridynamics with Corrected Boundary Conditions and Its Implementation in Multiscale Modeling of Rolling Contact Fatigue
修正边界条件的近场动力学及其在滚动接触疲劳多尺度建模中的实现
  • DOI:
    10.1142/s1756973718410032
  • 发表时间:
    2019-05
  • 期刊:
  • 影响因子:
    1.5
  • 作者:
    Mir Ali Ghaffari;Yanjue Gong;Siamak Attarian;Shaoping Xiao
  • 通讯作者:
    Shaoping Xiao
Intelligent Agricultural Management Considering N2O Emission and Climate Variability with Uncertainties
考虑N2O排放和不确定性气候变化的智能农业管理
  • DOI:
    10.48550/arxiv.2402.08832
  • 发表时间:
    2024
  • 期刊:
  • 影响因子:
    0
  • 作者:
    Zhaoan Wang;Shaoping Xiao;Jun Wang;Ashwin Parab;Shivam Patel
  • 通讯作者:
    Shivam Patel

Shaoping Xiao的其他文献

{{ item.title }}
{{ item.translation_title }}
  • DOI:
    {{ item.doi }}
  • 发表时间:
    {{ item.publish_year }}
  • 期刊:
  • 影响因子:
    {{ item.factor }}
  • 作者:
    {{ item.authors }}
  • 通讯作者:
    {{ item.author }}

{{ truncateString('Shaoping Xiao', 18)}}的其他基金

BRITE Pivot: Learning-based Optimal Control of Streamflow with Potentially Infeasible Time-bound Constraints for Flood Mitigation
BRITE Pivot:基于学习的水流优化控制,具有可能不可行的防洪时限约束
  • 批准号:
    2226936
  • 财政年份:
    2023
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Standard Grant
Machine Learning–Enhanced Multiscale Modeling of Spatially Tailored Materials
机器学习 - 空间定制材料的增强多尺度建模
  • 批准号:
    2104383
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
    Continuing Grant

相似国自然基金

基于纳米光机电耦合系统的量子霍尔态研究
  • 批准号:
    62375160
  • 批准年份:
    2023
  • 资助金额:
    48 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于二维范德华磁体的纳米光机电耦合器研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2022
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于超微有机电化学晶体管结合纳米毛细管联用系统的新现象探索及检测应用研究
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    60 万元
  • 项目类别:
    面上项目
基于扫描电镜纳米操控技术的半导体纳米线光机电特性原位表征
  • 批准号:
  • 批准年份:
    2021
  • 资助金额:
    30 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
基于摩擦纳米发电机的自驱动可穿戴传感系统机理与应用研究
  • 批准号:
    61904111
  • 批准年份:
    2019
  • 资助金额:
    25.0 万元
  • 项目类别:
    青年科学基金项目

相似海外基金

Predictors of Recidivism to Obesity in Weight-Reduced Individuals
体重减轻者肥胖累犯的预测因素
  • 批准号:
    10571766
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Predictors of Recidivism to Obesity in Weight-Reduced Individuals
体重减轻者肥胖累犯的预测因素
  • 批准号:
    10190515
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Predictors of Recidivism to Obesity in Weight-Reduced Individuals
体重减轻者肥胖累犯的预测因素
  • 批准号:
    10652665
  • 财政年份:
    2021
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Does a Supermarket Improve the Diet & Food Environmentof Low-Income Residents?
超市能改善饮食吗
  • 批准号:
    8721087
  • 财政年份:
    2014
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
Micropackage Technology for Implantable Biomedical Microsystems
用于植入式生物医学微系统的微封装技术
  • 批准号:
    8227455
  • 财政年份:
    2012
  • 资助金额:
    --
  • 项目类别:
{{ showInfoDetail.title }}

作者:{{ showInfoDetail.author }}

知道了