Magyar Tudomány, 2005/5 552. o.

A mérnöki tudományok sokszínűsége - Bemutatkozik az MTA VI. (Műszaki Tudományok) Osztálya

Gyulai József

az MTA rendes tagja, MTA MFA - gyulai @ mfa.kfki.hu

A fizika-kémia átlényegülése: a műszaki anyagtudomány


Bevezető

Hadd kezdjem egy idézettel (Gyulai, 2005): "Az alapkutatásban a megértéshez vezető út tévedésmentessége, egyértelműsége érdekében ugyanis a probléma egyszerűsítésének, lemeztelenítésének útját kell választani. Emiatt, ha a modellszerűvé redukált problémát megoldották, a kutatók többnyire lezártnak is érzik az ügyet (mai prioritásokra gondolva: aligha hoz már magas impakt faktort vagy jelentős számban további hivatkozásokat...) - ritka és kivételes tehát, hogy alapkutatói szakmai iskolák felbővítsék az értelmezéseket arra a komplexitásra, részletességre, amely a gyakorlati alkalmazások megvalósításához viszont nélkülözhetetlenek. A célzott alapkutatás, a »targeted research« teszi meg az első lépéseket ebben az irányban és viszi közel az iparhoz, hívja fel annak a figyelmét, hogy valami »használható« született. Ez a »munkamegosztás« alap- és alkalmazott kutatók, valamint a »horogra került«, azaz fellelkesített fejlesztők között: ez az ideális modell. Sajnos, a fordított sorrend is gyakori, amikor az értelmezés csak késve követi az alkalmazást. Ott azonban kibuknak a gondok - mondjuk - a környezeti, egészségi hatások környékén... Szeretném hinni, hogy a csúcstechnológia éppen e téren állítja talpára a világot: értelmezésemben az a csúcstechnológia, amely szimulációval is követhető, előre lejátszható és tökéletesen kézben tartott folyamatokkal alkot."

A választott cím megvilágítása

Hogyan éltem meg azt, hogy mindig a fizika-kémia és a műszaki tudomány határán mozogtam? Álljon itt egy kis szakmai - de remélem érthető - magyarázat. A Bell Labor Nobel-díjas munkatársainak annak idején azért nem sikerült a MOS (Metal-Oxide-Semiconductor) tranzisztort megcsinálniuk, mert a légkörből vízmolekulák tapadtak a félvezető szabad felszínére, és ezek létrehoznak egy elektromos teret a félvezető felszíni rétegében, ami azonban "leárnyékolja" a szándékos szabályzást. Az 1966-1970 időszakban oldotta meg a problémát a Fairchild kutatógárdája, élükön Bruce Deallel és (a Budapesten született) Andrew Grove-val azzal, hogy megvalósította a szilícium saját oxidja növesztésének azt a higiénéjét, amellyel a szabályzó elektromos teret adó oxidkondenzátort rá lehetett építeni magára a félvezetőre, és kézben lehetett tartani az abba beépülő töltések mennyiségét, minőségét. Olyannyira nagyszerű volt ez az eredmény, hogy gyártani tudtak egymás mellett olyan tranzisztorpárt, amelyek közül az egyik feszültségmentes esetben van "nyitva", azaz vezető állapotban, a másik éppen fordítva. Ez a tranzisztorpár ugyanis képes digitálisan számolni. A sikertörténet következő állomása az Intel megalapítása lett. 1969-ben, óriási szerencsével bekerülhettem az akkor újdonságot jelentő ionimplantációs kutatások felé mozduló Caltech-gárdába, amelyet Jim Mayer professzor vezetett. Mi láttuk a módszer lehetőségeit, és missziós érzést adott a tudás, a meggyőződés. Emlékszem, 1970-ben az intelesek még annyira bíztak a technikájukban, hogy teljes mértékben lesajnálták az általunk lelkesen kutatott ionimplantációt. Ebben az az előítélet is benne volt, hogy egy gyárban a fizikus-tákolmánynak tűnő részecskegyorsító, azaz maga az "implanter", hihetetlenül idegenül hatott. Igen ám, de ennek a "fizikus-trükknek" inherens tulajdonsága volt az irányíthatóság, a pontosan szabályozható kémiai adalékolás. Már itthon voltam, amikor kikövetkeztettem, hogy az Intel is módosított a véleményén: egy levélből ugyanis megtudtam, hogy az első amerikai, implantációs "kvázidoktoranduszom" az Intelnél kapott állást. Az ionimplantáció nélkül nem folytatódhatott volna a Moore-törvény. Az Intel mai processzorainak gyártási ciklusában huszonháromszor alkalmazzák az ionimplantációs anyagbevitelt, a pontos adalékolást. És még a holnapinak is minden bizonnyal része marad.

Mindebben az anyagtudomány, amelyet szoktak "keresztirányú" (horizontális) tudománynak nevezni, alapvető szerepet játszik. Trivialitás, hogy anyagként manifesztálódik minden, még a gondolat is. Közhellyé vált, hogy a civilizáció korszakai jellemezhetők az újonnan felfedezett vagy új, akár a hatalmi fölényt biztosító tulajdonságokat hordozó anyagok nevével.

Az anyagtudomány keresztirányú volta - és a művelői szemében különleges értéke - az interdiszciplinitásában is jelentkezik. Ezt az is jelzi, hogy sok alaptudomány vallja saját gyermekének, például az MTA-ban is három tudományos osztály: a fizikai, a kémiai és a műszaki. Az első elveket közelítő anyagtudományi ismeretek a fizikából indulnak, indultak ki. Emiatt a szilárdtestfizika, a termodinamika, a krisztallográfia, fizikai optika határa diffúz az anyagtudomány felé, sokszor csupán kutatásfilozófiai: a jelenségorientált kutatások során felfedezett fizikai, kémiai törvényeket az anyagtudomány mint a mikrovilágban működő, anyagalakító "szerszámokat" használja. A kémia is saját leszármazottjának tartja az anyagtudományt, alapvetően azért, mert a már hivatkozott fizikai elvek sorra váltak először kémiává és onnan anyagtudományos szerszámokká - ugyancsak diffúz szakmai határokat hozva létre.

Az én szakmai látókörömbe elsősorban a "funkcionális" anyagok, ezek egyes technológiái kerültek. A funkcionális anyagok kategóriájában az anyagoknak főleg az elektromos, optikai, mágneses viselkedése, a külső hatásra adott ilyen "válasza", azaz valamilyen tulajdonságának megváltozása a meghatározó. A "funkció" tehát lehet az anyag egyetlen belső tulajdonsága (például alakra emlékező smart anyagok), de lehet technológiai műveletek sorával kialakított számítás-, híradástechnikai vagy optikai alkalmazás - az optoelektronikáig értve ezt -, illetve lehet mágneses, gravitációs érzékelés stb.

Ebből levezethetően tehát az "érzékelés" és/vagy a "beavatkozás" képessége, kategóriája különbözteti meg elsősorban a funkcionális anyagokat a szerkezeti anyagoktól. Így haladunk egy minden paraméterében kézben tartott ("Szép új..."?) világ felé (bár én inkább az eredeti, a brave new jelzőre szavazok). Mindez a számítógépek adatéhségét kielégíteni hivatott "érzékelők és beavatkozók forradalmaként" érik napjainkban - beleértve akár az "intelligens homokot", vagy a mote-nak nevezett apró érzékelőket, amelyek mindenfélét mérnek a testünkben, környezetünkben, bárhol, és - ez a nagy újság! - telekommunikációs kapcsolatban vannak a számítógépünkkel. A most hazánkban is előtérbe került ambience (vagy ambient) intelligence is ennek változata.

A nemzetközi szint

Álljon itt egy táblázat, amely a mai anyagtudomány számára a legfontosabb kihívásokat, feszítő igényeket foglalja össze az alkalmazási kategóriák és az anyagcsaládok kapcsolati rendszerében - az olvasmányaim alapján. (Az anyagcsaládok közé a biológiai anyagokat - szakértelmem korlátai miatt - nem iktattam be, így az agro-, a bio-alkalmazások frontkutatásai is szűkebben szerepelnek, 1. táblázat). A táblázatot nézve elsőre feltűnik, hogy minden kockájába tudtam fontos, esetenként égető problémákat írni. Ez azt jelenti, hogy a KF teljes fronton halad. A másik feltűnő az, hogy sok mező több iparágat érint - ez is természetes, hiszen ha a számítógépesítésre gondolunk, az egymagában minden alkalmazási területet kardinálisan befolyásol. A vastagbetűsen szedett problémák azok, amelyek a személyes ismereteim és ítéletem szerint a legérdekesebb anyagtechnológiai kérdéseket vetik fel.

A funkcionális anyagokon (elsősorban félvezetőkön) alapuló számítástudomány, amely mára a programok, programcsomagok már-már humanoid intelligenciáját építette be, képes a teljes anyagtudomány átalakítására is azáltal, hogy olyan számítási kapacitást hozott létre, amellyel a valóságot tetszőleges pontossággal írják le, modellezik, "szimulálják". Az IC-gyártás fejlődése során több méretgeneráció-váltásnál (csomópont, node) hoztak azonnali sikert az előzetes számítógépes modellezések. Ez nemcsak rendkívüli gazdaságosságot, de jelentős környezetkímélést is eredményezett.

A kihívások új optimálási elemeket vittek az anyagtudományba: az energia- és anyagtakarékosságot és - reményeink szerint - a reciklizálhatóságot, hogy egy hulladékmentes világ víziója lehetségessé váljék. A piaci szempontok ugyan - várhatóan - megmaradnak fő hajtóerőként egy-egy technológia bevezetésénél, de időnként a társadalmi érdeknek felül kell azt bírálnia e szempontok jövőbe is látó jellege értelmében. Ilyen értelmű - sokszor mindent eldöntő - beleszólást jelentenek a honvédelem, illetve a biztonság igényei is.

Hazai helyzet

Szinte feledésbe merült,1 hogy a félvezető integrált áramkörök terén volt egy sikeres kitörési kísérlet hazánkban! Ez, az 1975-80 között, OMFB támogatással végrehajtott program, amelyet "LSI Kft."-nek becéztünk, bizonyította, hogy a hazai szakmai közösség (HIKI, KFKI, TKI és BME) képes volt egy korszerű mikroprocesszort kifejleszteni, és ezer darab előállításával demonstrálni ezt a készségét. A szakma ma legelismertebb és a szakmában is maradt kutatói - kiragadott példaként Csurgay Árpádot, Roska Tamást, Bársony Istvánt, Keresztes Pétert említem - ezen az ujjgyakorlaton alapozták meg mindmáig "eladható" tudásukat. Mások kisvállalatokat alapítva tették teljesebbé az innovációs kört (Kraft, Mikrovákuum stb. (A nagyon sikeres Semilab az MFKI választotta prioritás, az úgynevezett vegyület-félvezetők oldaláról érkezett, de mára a fő bevételt már a szilícium-piacán bevált mérőeszközük hozza.)

A folytatásként létrehozott Mikroelektronikai Vállalat 1985-ös tűzesetét követően azonban kudarcba fulladt minden, már csak azért is, mert az akkori kormány a Lloyd Biztosítótól (igen: a gyárat gondosan és jó helyen biztosították!) kapott nagy összeget nem a szakmába forgatta vissza. Tetézte mindezt azzal, hogy helyt adott olyan destruktív és - napjainkra is tanulságos - vélekedéseknek, miszerint jó, hogy leégett a hazai gyár és a biztosító fizetett, mert úgysem volt korszerű - ami így nem is volt igaz. Emiatt a politikai rendszer megújulását követően különösen hátrányos helyzet állt elő e tudományág hazai presztízsében.

A hazai ellentmondás abban csúcsosodott ki - és ez a leginkább élenjáró tudományágakban ma is igaz maradt -, hogy a leghasználhatóbb eredmények jobbára nemcsak hogy külföldi tartózkodásaink idején születtek, de a hazai alkalmazásukra is csak szórványosan volt, van lehetőség.

A perspektíva

A szakma mai problémáihoz közeledve a Moore-törvényről kell részletesebben beszélni. Gordon Moore, előbb a Fairchild mérnöke, majd az Intel kereskedelmi igazgatója üzleti tervet készített a frissen alakult cég számára. Eközben vette észre, hogy a cég minden évben kétszer annyi tranzisztort tudott egyetlen chipen kialakítani, mint az előzőben. Feltételezte, hogy az Intel képes lesz erre a fejlődésre - még néhány évig. Nem is gondolta, hogy a szakma gazdaságosságának lényegét szavatoló generikus "törvényt" fedezte fel.

Az élet tehát eszerint haladt. De csak a nyolcvanas években kezdték a "törvényt" az ipari prognosztika alapjául használni. Ekkor készültek az első roadmap-ek. Ezek tudományosan vizsgálták meg azokat a kutatni-fejlesztenivalókat, amelyek biztosíthatják a törvény fenntartását. Előbb amerikai, később és ma International Technology Roadmap of Semiconductors (http://public.itrs.com) címen négyévente új változatot dolgoz ki egy szakértő grémium, félidőben "naprakészítik" azt. Ebben végigvizsgálják a teljes gyártási folyamatot: mit kell elérnie a KF-nek, hogy a törvény által diktált tempó2 tartható legyen. Ez az olvasmány a magunkfajta kutatónak kiváló ötletadó abban, hogy hogyan tud beleszólni netán a fősodor egyes problémáinak megoldásába is. A követelményeket három csoportba osztja a tanulmány: 1.) amit saját erőből tud a mai korszerű ipar, 2.) ami ipari fejlesztőintézetekben oldandó meg, és 3.) amit no known solution módon fogalmaz meg a tanulmány - az akadémiai szférát is igényelve a megoldáshoz. Hihetetlenül érdekes, hogy a világ kutatása eddig mindig túlteljesítette az elvárásokat: egy-két évvel korábban ért el minden fázist. Ebben nagyot segített, hogy a tranzisztorokra érvényes az "arányos kicsinyítési" elv. Eszerint, ha egy tranzisztor, adott méreteivel és a kívánt paraméterekkel (sebesség, erősítés stb.) működőképes, akkor annak arányosan kicsinyített mása is ugyanazokat a paramétereket "tudja". Kivéve a fejlődő hő elvezetésének problémáját. Ez ugyanis Damoklész-kardként lebeg, és évtizedes vitatéma a szakmában, hogy nem fogja-e ez kritikusan veszélyeztetni az elvi határ elérését... A miniatürizálással előállított tranzisztorokra épülő IC-k korszaka, persze, óhatatlanul véget ér - valahol 2016 táján, amikor a tranzisztor teljes mérete húsz-harminc (!) kristályrács méretűre redukálódik, és a szerkezeten belül az egyes anyagrétegeknek egy-két atom távnyi vastagságúaknak kell lenniük...

Ekkorra kellene kialakulnia valami újnak. Hogy gyökeresen új lehet-e ez az új, nem biztos. Már évek óta abban a tartományban járunk, amelyet elérhetetlennek tartott a roadmap előtti szakma. De többről is van szó: a tőkeerős ipar gazdasági érdeke - így az IC-iparé is - felülbírálhatja, háttérbe szoríthatja a kiváló műszaki eredményeket. Jómagam abban hiszek, hogy azok a megoldások lehetnek "nyerők", amelyek alapvetően kompatibilisek a mai technológia túlélésre képes elemeivel (tulajdonképpen az úgynevezett CMOS-technológia komplexitásáról van szó). Ilyen ötletnek tartom például a maihoz hasonló áramvezetékekbe fúrt vertikális lyukakba növesztett, félvezető (szén) nanocsövekre alapozott megoldásokat (1. ábra). Vagy az atomok két irányban beállítható spinjét felhasználó ötleteket, amelyek a mai gyártásnak szintén csak kisfokú megváltoztatását igénylik (2. ábra).

A legújabb időkben a Roadmap már a hírközlés alapeszközeinek fejlesztéséhez szükséges feladatokat is rögzíti - megteremtve ezzel a számítástechnika és a hírközlés igényeinek egységes kezelését.

Mit tehetünk itthon?

Milyen réseket találhat a hazai szakma? Az fontos elv, hogy a lehetőségek határán belül ne csak a szoftverfejlesztésben legyünk jelen az élvonalban vagy annak közelében, hanem a kapcsolódó hardverek, eszközök előállításába is beleszóljon a hazai kutató-fejlesztő gárda. Az előző változat ugyanis "delokalizált" és sokkal könnyebben áttelepíthető. A hazai kutatóintézetek közül soknak vannak eredményei, eszközei, például az érzékelők forradalmába való beleszóláshoz. Az itteni méretcsökkentésben ugyanis nem feltétlenül kell a Moore-törvény tempóját követni. A nagy lehetőséget az interdiszciplína útja jelenti. Céloztam rá: a funkcionális anyagok jellemzője, hogy bármilyen külső hatásra megváltoztatják valamilyen tulajdonságukat. Ebbe a biológiai hatások, reakciók (például immunreakciók) is beletartoznak. Az orvostudomány már ma is sok olyan eszközt, kit-et használ, amelyek ebbe az irányba tett lépésnek tekinthetők. Vannak eredmények, például amelyek biológiai anyagokat építenek szervetlen és a komputerkapcsolat megteremtésére alkalmas szerkezetekre, amelyek ezzel intelligenssé válnak. Ezek egy még általánosabb diszciplína, az anyagok, eszközök biokompatibilitása felé nyitnak. A terápiás, de szervezetidegen anyagokra adott immunválaszok kutatása, kézben tartása is egyik kapcsolódási pont, mivel az egészségügy a következő fejlődési lépések, pl. a nanotechnológia célterülete.

Hadd említsek néhány közvetlen példát. Az MFA arra a filozófiára alapoz, hogy a mikrotechnológia, a mikromegmunkálás mindig is nélkülözhetetlen része marad a nanotechnológiának, abban az értelemben, hogy a nanotechnológia "eszközeit" mikrotechnológiai közvetítéssel lehet célba juttatni. Ezért indult el a mikromegmunkálás készségének fejlesztése irányába. A mikromegmunkálás eljárásai ismét csak a fizika és a kémia határán keletkeztek, és mára műszaki tudománnyá váltak. Példaként azokat a kémiai marási technikákat említem, amelyek akár százszoros sebességgel marják (oldják) az egyik vagy másik kristálysíkon lévő atomokat. Ennek az az eredménye, hogy szinte "maguktól" alakulnak ki különleges, háromdimenziós alakzatok, és ami rendkívül vonzó: atomi pontossággal.

A mikrotechnológiai készség lényegét az adja, hogy sokféle alkalmazás irányába tud elkanyarodni. A tőkehiányunk azonban nagy gond: egy-egy demonstrációs alkalmazás is dollármilliós összeget emésztene fel - és egyáltalán nem biztos a piaci siker. Emiatt - a legtöbb hazai kutatóintézethez hasonlóan - először a finanszírozásra is képes érdeklődést kell felkelteni. Vagy pályázati sikert kell felmutatni. Egy EU5 pályázat (Safegas) segített egy különleges gázérzékelő kifejlesztésében (3. ábra).

Nagy lépést jelentett, amikor egy éve üzembe állt egy pásztázó elektronmikroszkóppal kombinált, úgynevezett fókuszált ionnyaláb berendezés (FIB), amely a nanoméretű megmunkálás gyári eszköze (4. ábra). A segítségével mikronnál kisebb méretű alakzatokat lehet marni egy felületbe, illetve megfelelő gázkeveréket vezetve a felület közelébe, azokat a beütköző elektronok vagy ionok energiájával reagáltatva, akár vezető, akár szigetelő rajzolatokat lehet felépíteni.

Az ionos anyagmegmunkálás jelenti az intézetnek termékben is megmutatkozó legsikeresebb területét. A speciális, argonionokat alkalmazó, "atomi léptékben hámozó" miniatűr ágyút a Technoorg-Linda spin-off cég viszi sikerre. Referenciái közé az IBM, a Samsung, a Berkeley Lab., stb. tartozik. Ebben a témában szépen összedolgozik a mérnöki tervezőmunka és az ionok "hámozó" hatását vizsgáló molekuladinamikai szimuláció.

A fotonika is a vonzó irányok közé tartozik. Ezen a tudományon a fény elemének, a fotonnak, a fotonok interferenciájának különleges hatásait vizsgálják, amelyek akkor lépnek fel, amikor az anyagi szerkezetek a fény hullámhosszával összemérhetők. Pár éve vették észre (Ebbesen et al., 1988), hogy egy, a fény hullámhosszánál kisebb méretű lyukrendszeren (szitán) lényegesen több fény megy át, mint az átlátszatlan helyek és lyukak aránya! Valahol itt lehet majd a fény természetét is megérteni...

A fotonika egyik izgalmas területe a fotonikus kristályok előállítása, amelyek bizonyos hullámhossztartományban átlátszatlanok, azaz ott reflektálnak. Az evolúció is felfedezte ezt sok állat, virág színében, sokszor nászruhaként. Az 5. ábra ugyanazon lepkefaj két egyedének szárnyát mutatja. Az egyik hím (bal oldali) "megengedheti magának" a fémes színekben való tündöklést, mert kellemes éghajlati körülmények között él, a másik, magashegyi példány mutáció révén elvesztette az interferencia-színeket adó finomszerkezetet. Szerencséjére, mert ugyanolyan erősségű fény hatására a testhőmérséklete több fokkal melegebbé válik (Bíró et al., 2003).

Különlegesen fontos területnek érzem az egyre inkább biológiai bonyolultságú informatikai eszközök megbízhatósági kérdéseinek tanulmányozását. Egy átlagos orvosi alkalmazás "megbízhatósága" gyakran csak statisztikában fogalmazódik meg. A fizika-kémia-műszaki tudomány oldaláról érkezők joggal elégedetlenek ezzel. Meg kell találni annak a gondolkodásmódnak a biológiába való átültethetőségek kulcsát, amit ma az ipari termelésben Total Quality Managementnek (TQM) neveznek. Ez valahol, például a mutációk progresszív vagy retrográd osztályozásának kulcsát is rejti.

A természettől azonban sokat lehet és kell is tanulni, de az óvatosság fontos: a természetes kiválogatódás ugyanis nagyon specifikusan optimál. Példaként a pókháló és a kevlar összehasonlítása kínálkozik. A két anyag mechanikai tulajdonságai szinte azonosak, csak egyetlen ponton különböznek: a pókhálónál a lassú deformációhoz szükséges munka nagy érték, míg a kevlarnál éppen gyors alakváltozásé a nagy. Ezért alkalmas - az emellett még ragacsos - pókháló a küszködő préda kifárasztására, a kevlar pedig golyóálló mellénynek. Az evolúció nem került szembe a pisztolygolyóval...

Befejezés

A szakma jelenlegi helyzete hihetetlenül izgalmas. Valahol a hírközlés, a szenzorika-szabályzás komplex rendszerei állnak a központban. Az IC-technika is ezt szolgálja. E téren a második évtized lesz nagyon kritikus. Ami egyre lelkesítőbb, az a biológia, a fizika, a kémia és az informatika összekapcsolódása. Előbb formálisan, azaz a metodikák átvételében jelentkezik a kapcsolódás, amelyet követni fog, mert követnie kell, a gondolkodásmód hasonulásának. Vallom, hogy a 21. század biológiája jobban fog hasonlítani a 20. század fizikájára, kémiájára, műszaki tudományára, mint az akkori biológiára. Ahogy Falus András szólt a szívemből: "A biológia most kezdődik..." A biotudományok ugyanis szemünk láttára és csodálatára lépnek át az anyaggyűjtés-rendszerezés-korrelációkeresés rendkívül fontos és sikeres korszakából abba a korszakba, amelyre a kémia 20. század közepi metamorfózisa a legjobb példa - amely a kvantumfizika inkorporálásával kezdődött, és a fizika jelentős szeletének teljes beolvasztásával folytatódott. Abban hiszek tehát, hogy a következő évtizedben a biotudományok is átveszik azt a gondolkodásmódot, ami az említett természettudományok 20. századi sikereinek kulcsa volt. Elektronfelhők, a Schrödinger-egyenlet, termodinamikai elveken nyugvó hajtóerők (driving force) veszik át az antropomorf képek (hogy is írtam fentebb? A "megengedheti magának", vagy az "alkalmazkodik a környezethez" megszokott formalizmusok stb.) szerepét. A Mindentudás Egyetemének a modern biológiával foglalkozó előadói mély szakmai tudással és a legkorszerűbb látásmóddal bizonyították mindezt.

A hazai - természettudós és műszaki - gárdának nagyon nagyok a feladatai, a felelőssége nem kevésbé. Reméljük, a lehetőségei is felnőhetnek mindehhez. Idehaza is.


Kulcsszavak: anyagtudomány, Moore-törvény, ézékelők-beavatkozók forradalma, mikrotechnológia, nanotechnológia, hazai perspektívák


Irodalom

Bíró László Péter - Bálint Zs. - Kertész K. - Vértesy Z. - Márk G. I. - Horváth Z. E. - Balázs J. - Méhn, D. - Kiricsi I. - Lousse, V. - Vigneron, J.-P. (2003): Role of Photonic-Crystal-Type Structures in the Thermal Regulation of a Lycaenid Butterfly Sister Species Pair. Physical Review. E 67021907-1.

Ebbesen, Thomas W. - Lezec, H. J. - Ghaemi, H. F. - Thio, T. - Wolff, P. A. (1998): Extraordinary Optical Transmission through Sub-wavelength Hole Arrays. Nature. 391, 667-669.

Gyulai József (2005): A fizika és a műszaki fejlődés. Fizikai Szemle. 1.

Mojzes Imre (szerk.) (2001): Fejezetek a magyar mikroelektronika történetéből. Műegyetemi, Budapest

Mojzes Imre (szerk.) (2004): A magyar mikroelektronikai ipar - múlt és jelen. Műegyetemi, Budapest


1 Teljesebb képet rajzolnak erről Mojzes Imre által szerkesztett kötetek (Mojzes, 2001 és Mojzes, 2004).

2 Igaz, az évi két szerződés mára 1,8-re csökkent, de ez is hihetetlen, más iparágban példátlan fejlődés.



1. Táblázat



1. ábra * A tranzisztorok méretcsökkenésének lehetséges kiterjesztését jelenti, ha az áramvezetékek (téglatestek) megfelelő átfúrásával a nyílásokba helyileg, úgynevezett egyfalú szén nanocsöveket (oszlopok) növesztünk. (Az Infineon fejlesztésében készülő szerkezetet bemutató sematikus ábráért köszönet illeti W. Höhnleint, Infineon GmbH, Drezda.)



2. ábra * A szilícium 28-as tömegszámú izotópjának nincs "eredendő spinje". Ennek következtében az egymáshoz közeli helyekre implantált egyedi foszforatomok (körben) spin-állapotai egymáshoz kapcsoltak, és így várható, hogy egy úgynevezett Kane-komputert meg lehet valósítani. (Az ábráért köszönet D. N. Jamiesonnak, Melbourne-i Egyetem, Centre for Quantum Computer, Ausztrália.)



3. ábra * Mikromegmunkálással előállított úgynevezett Taguchi-típusú gázérzékelő. A lebegő, kb. 600 °C fűtőtesten lévő katalizátoranyag elégeti az érkező éghető, például szénhidrogén molekulákat (Dücső Cs., Bársony I. és mások eredménye, MTA MFA).



4. ábra * FIB-marás - oszlopos szerkezet kialakítása - a "fogak" közötti rés (sötét vonalak) 50 nm-esek, azaz kb. száz kristálysík. Jelenleg ez a megmunkálási határ az MFA-ban (Tóth A. felvétele).



5. ábra * Rokon Lycaenid lepkék szárnyának fotonikus kristályszerkezete. A bal oldali fémes csillogást ad, a jobb oldali barnás színű - viszont a rossz éghajlati viszonyok mellett magasabb testhőmérsékletet eredményez (Bíró et al., 2003).


<-- Vissza a 2005/5 szám tartalomjegyzékére