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Yung Woo Park - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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A fast and low-power microelectromechanical system-based non-volatile memory device.
Nature communications, 2011Co-Authors: Sangwook Lee, Seung Joo Park, Eleanor E. B. Campbell, Yung Woo ParkAbstract:Several new generation memory devices have been developed to overcome the low performance of conventional silicon-based flash memory. In this study, we demonstrate a novel non-volatile memory design based on the electromechanical motion of a cantilever to provide fast charging and discharging of a floating-gate electrode. The Operation is demonstrated by using an electromechanical metal cantilever to charge a floating gate that controls the charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor. The set and reset currents are unchanged after more than 11 h Constant Operation. Over 500 repeated programming and erasing cycles were demonstrated under atmospheric conditions at room temperature without degradation. Multinary bit programming can be achieved by varying the voltage on the cantilever. The Operation speed of the device is faster than a conventional flash memory and the power consumption is lower than other memory devices.
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A fast and low-power microelectromechanical system-based non-volatile memory device
Nature Communications, 2011Co-Authors: Seung Joo Park, Eleanor E. B. Campbell, Yung Woo ParkAbstract:Several new generation memory devices have been developed to overcome the low performance of conventional silicon-based flash memory. In this study, we demonstrate a novel non-volatile memory design based on the electromechanical motion of a cantilever to provide fast charging and discharging of a floating-gate electrode. The Operation is demonstrated by using an electromechanical metal cantilever to charge a floating gate that controls the charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor. The set and reset currents are unchanged after more than 11 h Constant Operation. Over 500 repeated programming and erasing cycles were demonstrated under atmospheric conditions at room temperature without degradation. Multinary bit programming can be achieved by varying the voltage on the cantilever. The Operation speed of the device is faster than a conventional flash memory and the power consumption is lower than other memory devices. New memory devices are being developed to overcome the limitations of conventional silicon-based flash memory. Here, a non-volatile memory design is reported that uses a micromechanical cantilever to charge and discharge a floating gate, which controls charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor.
Thomas Bruckner - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Wirtschaftliches Potential virtueller Kraftwerke im zukünftigen Energiemarkt – Eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse
Zeitschrift für Energiewirtschaft, 2015Co-Authors: Martin Loßner, Diana Böttger, Thomas BrucknerAbstract:ZusammenfassungDie Energiewende in Deutschland führt zu einer sukzessiven Transformation des Energiesystems. Virtuelle Kraftwerke sind dabei ein wesentlicher Bestandteil der neuen intelligenten Energieinfrastruktur. Sie bündeln dezentrale Erzeugungseinheiten, aktive Verbraucher und Speicheranlagen, um diese im Energiemarkt gewinnmaximierend und systemstabilisierend einzusetzen. Für die Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials virtueller Kraftwerke wird eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse durchgeführt. Mit der Szenariomethodik werden in diesem Kontext zunächst die zukünftigen Rahmenbedingungen approximativ simuliert. Ausgehend vom Referenzjahr 2015 bilden drei konzipierte Szenarien alternative energiewirtschaftliche Entwicklungen in Deutschland bis 2030 ab. Auf Grundlage der Szenarien wird mithilfe von zwei gemischt-ganzzahligen Optimierungsmodellen das Mehrerlöspotential eines modellierten virtuellen Kraftwerks gegenüber eines ungesteuerten Betriebsprofils dezentraler Anlagen ermittelt. Gemäß den Modellergebnissen sind 2030 grundsätzlich in allen Szenarien Mehrerlöse zu erwirtschaften. Allerdings variiert deren Höhe und Zusammensetzung in Abhängigkeit von den technologiespezifischen Förderungen, der temporären Nachfrage und der Preisstruktur im Strommarkt. Dargebotsabhängige erneuerbare Energien profitieren bei der marktorientierten Fahrweise im virtuellen Kraftwerk insbesondere von der EEG-Direktvermarktung. Die gezielte Abregelung der Anlagen in Zeiten negativer Strompreise führt des Weiteren zu Kosteneinsparungen. Für flexibel steuerbare Technologien, wie Batteriespeicher, Biomethan- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, bietet hingegen die Ausnutzung temporärer Preisschwankungen im Spotmarkt und die bedarfsorientierte Bereitstellung von Regelenergie hohes Mehrerlöspotential. Letztendlich bedarf es einer vollumfänglichen Wirtschaftlichkeitsanalyse, um die langfristige Rentabilität eines virtuellen Kraftwerks zu ermitteln. Für diese ganzheitliche Betrachtung bilden die Modellergebnisse eine fundierte wissenschaftliche Grundlage.AbstractThe Energiewende in Germany pertains to the gradual transformation of the German energy supply system. Virtual power plants have become essential components of the new intelligent energy infrastructure. They aggregate different types of distributed generation units, active consumers and storage technologies in order to integrate these profit-maximising and system-stabilising in the energy market. The assessment of the economic potentials of virtual power plants requires a scenario-based and model-supported analysis. In this relation, future conditions of the framework are simulated using the scenario methodology. Starting from the year 2015, three scenarios have been identified that will most likely illustrate alternative energy developments in Germany by 2030. Based on these scenarios, the additional revenue potentials of the modeled virtual power plant are identified when compared to a Constant Operation mode of distributed energy resources. According to the model results, additional revenues can be achieved in all scenarios in 2030. Nevertheless, the amount und composition vary depending on technology-specific subsidies, temporary nature of power demand and price structures in the energy market. Fluctuating renewable energies are expected to benefit from the market-oriented Operation mode in the virtual power plant, especially through the EEG direct marketing. The selective and regulated shutdown of renewable energies in times of negative electricity prices may further lead to cost savings. The utilization of temporary price fluctuations in the spot market and the demand-oriented provision of control power offer high additional revenue potentials for flexible controllable technologies such as battery storage, biomethane as well as combined heat and power units. Finally, the determination of the long-term profitability of a virtual power plant still requires a full-scale cost-effectiveness analysis. For this holistic approach, the model results provide a reliable scientific basis.
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Wirtschaftliches Potential virtueller Kraftwerke im zukünftigen Energiemarkt – Eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse
Zeitschrift für Energiewirtschaft, 2015Co-Authors: Martin Loßner, Diana Böttger, Thomas BrucknerAbstract:The Energiewende in Germany pertains to the gradual transformation of the German energy supply system. Virtual power plants have become essential components of the new intelligent energy infrastructure. They aggregate different types of distributed generation units, active consumers and storage technologies in order to integrate these profit-maximising and system-stabilising in the energy market. The assessment of the economic potentials of virtual power plants requires a scenario-based and model-supported analysis. In this relation, future conditions of the framework are simulated using the scenario methodology. Starting from the year 2015, three scenarios have been identified that will most likely illustrate alternative energy developments in Germany by 2030. Based on these scenarios, the additional revenue potentials of the modeled virtual power plant are identified when compared to a Constant Operation mode of distributed energy resources. According to the model results, additional revenues can be achieved in all scenarios in 2030. Nevertheless, the amount und composition vary depending on technology-specific subsidies, temporary nature of power demand and price structures in the energy market. Fluctuating renewable energies are expected to benefit from the market-oriented Operation mode in the virtual power plant, especially through the EEG direct marketing. The selective and regulated shutdown of renewable energies in times of negative electricity prices may further lead to cost savings. The utilization of temporary price fluctuations in the spot market and the demand-oriented provision of control power offer high additional revenue potentials for flexible controllable technologies such as battery storage, biomethane as well as combined heat and power units. Finally, the determination of the long-term profitability of a virtual power plant still requires a full-scale cost-effectiveness analysis. For this holistic approach, the model results provide a reliable scientific basis. Die Energiewende in Deutschland führt zu einer sukzessiven Transformation des Energiesystems. Virtuelle Kraftwerke sind dabei ein wesentlicher Bestandteil der neuen intelligenten Energieinfrastruktur. Sie bündeln dezentrale Erzeugungseinheiten, aktive Verbraucher und Speicheranlagen, um diese im Energiemarkt gewinnmaximierend und systemstabilisierend einzusetzen. Für die Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials virtueller Kraftwerke wird eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse durchgeführt. Mit der Szenariomethodik werden in diesem Kontext zunächst die zukünftigen Rahmenbedingungen approximativ simuliert. Ausgehend vom Referenzjahr 2015 bilden drei konzipierte Szenarien alternative energiewirtschaftliche Entwicklungen in Deutschland bis 2030 ab. Auf Grundlage der Szenarien wird mithilfe von zwei gemischt-ganzzahligen Optimierungsmodellen das Mehrerlöspotential eines modellierten virtuellen Kraftwerks gegenüber eines ungesteuerten Betriebsprofils dezentraler Anlagen ermittelt. Gemäß den Modellergebnissen sind 2030 grundsätzlich in allen Szenarien Mehrerlöse zu erwirtschaften. Allerdings variiert deren Höhe und Zusammensetzung in Abhängigkeit von den technologiespezifischen Förderungen, der temporären Nachfrage und der Preisstruktur im Strommarkt. Dargebotsabhängige erneuerbare Energien profitieren bei der marktorientierten Fahrweise im virtuellen Kraftwerk insbesondere von der EEG-Direktvermarktung. Die gezielte Abregelung der Anlagen in Zeiten negativer Strompreise führt des Weiteren zu Kosteneinsparungen. Für flexibel steuerbare Technologien, wie Batteriespeicher, Biomethan- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, bietet hingegen die Ausnutzung temporärer Preisschwankungen im Spotmarkt und die bedarfsorientierte Bereitstellung von Regelenergie hohes Mehrerlöspotential. Letztendlich bedarf es einer vollumfänglichen Wirtschaftlichkeitsanalyse, um die langfristige Rentabilität eines virtuellen Kraftwerks zu ermitteln. Für diese ganzheitliche Betrachtung bilden die Modellergebnisse eine fundierte wissenschaftliche Grundlage.
Seung Joo Park - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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A fast and low-power microelectromechanical system-based non-volatile memory device.
Nature communications, 2011Co-Authors: Sangwook Lee, Seung Joo Park, Eleanor E. B. Campbell, Yung Woo ParkAbstract:Several new generation memory devices have been developed to overcome the low performance of conventional silicon-based flash memory. In this study, we demonstrate a novel non-volatile memory design based on the electromechanical motion of a cantilever to provide fast charging and discharging of a floating-gate electrode. The Operation is demonstrated by using an electromechanical metal cantilever to charge a floating gate that controls the charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor. The set and reset currents are unchanged after more than 11 h Constant Operation. Over 500 repeated programming and erasing cycles were demonstrated under atmospheric conditions at room temperature without degradation. Multinary bit programming can be achieved by varying the voltage on the cantilever. The Operation speed of the device is faster than a conventional flash memory and the power consumption is lower than other memory devices.
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A fast and low-power microelectromechanical system-based non-volatile memory device
Nature Communications, 2011Co-Authors: Seung Joo Park, Eleanor E. B. Campbell, Yung Woo ParkAbstract:Several new generation memory devices have been developed to overcome the low performance of conventional silicon-based flash memory. In this study, we demonstrate a novel non-volatile memory design based on the electromechanical motion of a cantilever to provide fast charging and discharging of a floating-gate electrode. The Operation is demonstrated by using an electromechanical metal cantilever to charge a floating gate that controls the charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor. The set and reset currents are unchanged after more than 11 h Constant Operation. Over 500 repeated programming and erasing cycles were demonstrated under atmospheric conditions at room temperature without degradation. Multinary bit programming can be achieved by varying the voltage on the cantilever. The Operation speed of the device is faster than a conventional flash memory and the power consumption is lower than other memory devices. New memory devices are being developed to overcome the limitations of conventional silicon-based flash memory. Here, a non-volatile memory design is reported that uses a micromechanical cantilever to charge and discharge a floating gate, which controls charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor.
Eleanor E. B. Campbell - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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A fast and low-power microelectromechanical system-based non-volatile memory device.
Nature communications, 2011Co-Authors: Sangwook Lee, Seung Joo Park, Eleanor E. B. Campbell, Yung Woo ParkAbstract:Several new generation memory devices have been developed to overcome the low performance of conventional silicon-based flash memory. In this study, we demonstrate a novel non-volatile memory design based on the electromechanical motion of a cantilever to provide fast charging and discharging of a floating-gate electrode. The Operation is demonstrated by using an electromechanical metal cantilever to charge a floating gate that controls the charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor. The set and reset currents are unchanged after more than 11 h Constant Operation. Over 500 repeated programming and erasing cycles were demonstrated under atmospheric conditions at room temperature without degradation. Multinary bit programming can be achieved by varying the voltage on the cantilever. The Operation speed of the device is faster than a conventional flash memory and the power consumption is lower than other memory devices.
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A fast and low-power microelectromechanical system-based non-volatile memory device
Nature Communications, 2011Co-Authors: Seung Joo Park, Eleanor E. B. Campbell, Yung Woo ParkAbstract:Several new generation memory devices have been developed to overcome the low performance of conventional silicon-based flash memory. In this study, we demonstrate a novel non-volatile memory design based on the electromechanical motion of a cantilever to provide fast charging and discharging of a floating-gate electrode. The Operation is demonstrated by using an electromechanical metal cantilever to charge a floating gate that controls the charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor. The set and reset currents are unchanged after more than 11 h Constant Operation. Over 500 repeated programming and erasing cycles were demonstrated under atmospheric conditions at room temperature without degradation. Multinary bit programming can be achieved by varying the voltage on the cantilever. The Operation speed of the device is faster than a conventional flash memory and the power consumption is lower than other memory devices. New memory devices are being developed to overcome the limitations of conventional silicon-based flash memory. Here, a non-volatile memory design is reported that uses a micromechanical cantilever to charge and discharge a floating gate, which controls charge transport through a carbon nanotube field-effect transistor.
Martin Loßner - One of the best experts on this subject based on the ideXlab platform.
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Wirtschaftliches Potential virtueller Kraftwerke im zukünftigen Energiemarkt – Eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse
Zeitschrift für Energiewirtschaft, 2015Co-Authors: Martin Loßner, Diana Böttger, Thomas BrucknerAbstract:ZusammenfassungDie Energiewende in Deutschland führt zu einer sukzessiven Transformation des Energiesystems. Virtuelle Kraftwerke sind dabei ein wesentlicher Bestandteil der neuen intelligenten Energieinfrastruktur. Sie bündeln dezentrale Erzeugungseinheiten, aktive Verbraucher und Speicheranlagen, um diese im Energiemarkt gewinnmaximierend und systemstabilisierend einzusetzen. Für die Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials virtueller Kraftwerke wird eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse durchgeführt. Mit der Szenariomethodik werden in diesem Kontext zunächst die zukünftigen Rahmenbedingungen approximativ simuliert. Ausgehend vom Referenzjahr 2015 bilden drei konzipierte Szenarien alternative energiewirtschaftliche Entwicklungen in Deutschland bis 2030 ab. Auf Grundlage der Szenarien wird mithilfe von zwei gemischt-ganzzahligen Optimierungsmodellen das Mehrerlöspotential eines modellierten virtuellen Kraftwerks gegenüber eines ungesteuerten Betriebsprofils dezentraler Anlagen ermittelt. Gemäß den Modellergebnissen sind 2030 grundsätzlich in allen Szenarien Mehrerlöse zu erwirtschaften. Allerdings variiert deren Höhe und Zusammensetzung in Abhängigkeit von den technologiespezifischen Förderungen, der temporären Nachfrage und der Preisstruktur im Strommarkt. Dargebotsabhängige erneuerbare Energien profitieren bei der marktorientierten Fahrweise im virtuellen Kraftwerk insbesondere von der EEG-Direktvermarktung. Die gezielte Abregelung der Anlagen in Zeiten negativer Strompreise führt des Weiteren zu Kosteneinsparungen. Für flexibel steuerbare Technologien, wie Batteriespeicher, Biomethan- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, bietet hingegen die Ausnutzung temporärer Preisschwankungen im Spotmarkt und die bedarfsorientierte Bereitstellung von Regelenergie hohes Mehrerlöspotential. Letztendlich bedarf es einer vollumfänglichen Wirtschaftlichkeitsanalyse, um die langfristige Rentabilität eines virtuellen Kraftwerks zu ermitteln. Für diese ganzheitliche Betrachtung bilden die Modellergebnisse eine fundierte wissenschaftliche Grundlage.AbstractThe Energiewende in Germany pertains to the gradual transformation of the German energy supply system. Virtual power plants have become essential components of the new intelligent energy infrastructure. They aggregate different types of distributed generation units, active consumers and storage technologies in order to integrate these profit-maximising and system-stabilising in the energy market. The assessment of the economic potentials of virtual power plants requires a scenario-based and model-supported analysis. In this relation, future conditions of the framework are simulated using the scenario methodology. Starting from the year 2015, three scenarios have been identified that will most likely illustrate alternative energy developments in Germany by 2030. Based on these scenarios, the additional revenue potentials of the modeled virtual power plant are identified when compared to a Constant Operation mode of distributed energy resources. According to the model results, additional revenues can be achieved in all scenarios in 2030. Nevertheless, the amount und composition vary depending on technology-specific subsidies, temporary nature of power demand and price structures in the energy market. Fluctuating renewable energies are expected to benefit from the market-oriented Operation mode in the virtual power plant, especially through the EEG direct marketing. The selective and regulated shutdown of renewable energies in times of negative electricity prices may further lead to cost savings. The utilization of temporary price fluctuations in the spot market and the demand-oriented provision of control power offer high additional revenue potentials for flexible controllable technologies such as battery storage, biomethane as well as combined heat and power units. Finally, the determination of the long-term profitability of a virtual power plant still requires a full-scale cost-effectiveness analysis. For this holistic approach, the model results provide a reliable scientific basis.
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Wirtschaftliches Potential virtueller Kraftwerke im zukünftigen Energiemarkt – Eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse
Zeitschrift für Energiewirtschaft, 2015Co-Authors: Martin Loßner, Diana Böttger, Thomas BrucknerAbstract:The Energiewende in Germany pertains to the gradual transformation of the German energy supply system. Virtual power plants have become essential components of the new intelligent energy infrastructure. They aggregate different types of distributed generation units, active consumers and storage technologies in order to integrate these profit-maximising and system-stabilising in the energy market. The assessment of the economic potentials of virtual power plants requires a scenario-based and model-supported analysis. In this relation, future conditions of the framework are simulated using the scenario methodology. Starting from the year 2015, three scenarios have been identified that will most likely illustrate alternative energy developments in Germany by 2030. Based on these scenarios, the additional revenue potentials of the modeled virtual power plant are identified when compared to a Constant Operation mode of distributed energy resources. According to the model results, additional revenues can be achieved in all scenarios in 2030. Nevertheless, the amount und composition vary depending on technology-specific subsidies, temporary nature of power demand and price structures in the energy market. Fluctuating renewable energies are expected to benefit from the market-oriented Operation mode in the virtual power plant, especially through the EEG direct marketing. The selective and regulated shutdown of renewable energies in times of negative electricity prices may further lead to cost savings. The utilization of temporary price fluctuations in the spot market and the demand-oriented provision of control power offer high additional revenue potentials for flexible controllable technologies such as battery storage, biomethane as well as combined heat and power units. Finally, the determination of the long-term profitability of a virtual power plant still requires a full-scale cost-effectiveness analysis. For this holistic approach, the model results provide a reliable scientific basis. Die Energiewende in Deutschland führt zu einer sukzessiven Transformation des Energiesystems. Virtuelle Kraftwerke sind dabei ein wesentlicher Bestandteil der neuen intelligenten Energieinfrastruktur. Sie bündeln dezentrale Erzeugungseinheiten, aktive Verbraucher und Speicheranlagen, um diese im Energiemarkt gewinnmaximierend und systemstabilisierend einzusetzen. Für die Bestimmung des wirtschaftlichen Potentials virtueller Kraftwerke wird eine szenariobasierte und modellgestützte Analyse durchgeführt. Mit der Szenariomethodik werden in diesem Kontext zunächst die zukünftigen Rahmenbedingungen approximativ simuliert. Ausgehend vom Referenzjahr 2015 bilden drei konzipierte Szenarien alternative energiewirtschaftliche Entwicklungen in Deutschland bis 2030 ab. Auf Grundlage der Szenarien wird mithilfe von zwei gemischt-ganzzahligen Optimierungsmodellen das Mehrerlöspotential eines modellierten virtuellen Kraftwerks gegenüber eines ungesteuerten Betriebsprofils dezentraler Anlagen ermittelt. Gemäß den Modellergebnissen sind 2030 grundsätzlich in allen Szenarien Mehrerlöse zu erwirtschaften. Allerdings variiert deren Höhe und Zusammensetzung in Abhängigkeit von den technologiespezifischen Förderungen, der temporären Nachfrage und der Preisstruktur im Strommarkt. Dargebotsabhängige erneuerbare Energien profitieren bei der marktorientierten Fahrweise im virtuellen Kraftwerk insbesondere von der EEG-Direktvermarktung. Die gezielte Abregelung der Anlagen in Zeiten negativer Strompreise führt des Weiteren zu Kosteneinsparungen. Für flexibel steuerbare Technologien, wie Batteriespeicher, Biomethan- und Kraft-Wärme-Kopplungs-Anlagen, bietet hingegen die Ausnutzung temporärer Preisschwankungen im Spotmarkt und die bedarfsorientierte Bereitstellung von Regelenergie hohes Mehrerlöspotential. Letztendlich bedarf es einer vollumfänglichen Wirtschaftlichkeitsanalyse, um die langfristige Rentabilität eines virtuellen Kraftwerks zu ermitteln. Für diese ganzheitliche Betrachtung bilden die Modellergebnisse eine fundierte wissenschaftliche Grundlage.