Kaksitoiminen kvanttitransistori

(23.10.2017) Montrealaisen Concordia yliopiston tutkijat ovat tehneet läpimurron, joka auttaisi tekemään elektroniikkalaitteista entistä älykkäämpiä.

Tutkimusraportissaan tutkijat selvittivät elektronien ja aukkojen kuljetuksen epäsymmetriaa ultralyhyen kanavan kvanttitransistorissa professori Alexandre Champagnen johdolla.

Tutkimusjulkaisun johtava kirjoittaja Andrew McRae, selittää tutkimusta. "Tutkimuksemme valaisee ongelmia, joita insinöörit kohtaavat rakennettaessa molekylaarista nanoelektroniikkaa ja miten he pystyvät voittamaan ne hyödyntäen elektronien kvanttiominaisuutta."

"Olemme osoittaneet kokeellisesti, että voimme hallita sitä, voivatko positiiviset ja negatiiviset hiukkaset käyttäytyä eri tavalla hyvin lyhytkanavaisten hiilinanoputkien transistorissa. Erityisesti olemme osoittaneet, että noin 500 atomia pitkillä rakenteilla positiiviset varaukset ovat rajoittuneempia ja toimivat enemmän hiukkasten tapaan, kun taas negatiiviset varaukset ovat vähemmän rajoitettuja ja toimivat enemmän kuin aallot."

Nämä tulokset viittaavat uusiin teknisiin mahdollisuuksiin. "Tämä tarkoittaa sitä, että voimme hyödyntää elektronien kvanttiominaisuuksia informaation tallentamiseen", McRae toteaa.

Maksimoimalla eroa, siinä miten positiiviset ja negatiiviset varaukset käyttäytyvät, voisi johtaa uuden sukupolven kvanttielektroniikan laitteisiin, hän selittää. Löydöllä voi olla sovelluksia kvantti-laskennassa, säteilyantureissa ja transistorielektroniikassa. Tämä vuorostaan voi johtaa älykkäämpään ja tehokkaampaan kulutuselektroniikkaan.

"Jännittävimpiä vaikutuksia ovat kvanttipiirien rakentaminen yhdellä komponentilla, joka voi joko tallentaa tai välittää kvantti-informaatiota yhdessä kytkintoiminnan kanssa."

"Lisäksi näitä ultralyhytkanavaisia nanoputkitransistoreja voitaisiin käyttää välineenä elektroniikan, magnetismin, mekaniikan ja optiikan välisen vuorovaikutuksen tutkimiseen kvanttitasolla," kuvailee aihetta McRae yliopistonsa tiedotteessa.

Giant electron-hole transport asymmetry in ultra-short quantum transistors -tutkimusraportti on luettavissa Nature Communication –lehden osoitteessa https://www.nature.com/articles/ncomms15491

Kirja antureista ja nanotekniikasta

Reaalimaailmaa tunnustellen – Nanoteknologia ja anturit -kirjan teemana ovat nanoteknologian mahdollistamat anturitekniikat, jotka lupailevat tulevaisuudessa yhä tarkempia mittauksia ympäristöstämme ja kehostamme

Tulevaisuudessa saamme ehkä käyttöön jopa Star Trek -elokuvasta tutun Tricorder-mittauslaitteen.

Kirjassa käsitellään myös tuotantoelämän tarpeita sillä yhä vähemmällä tehonkäytöllä toimivat anturit ovat omiaan vahvasti vauhdittuvalle Internet of Things –sovelluksille.

Tutustu kirjan sisällysluetteloon.

Kirjanen (68 sivua) ja sen e-kirja-versio on hankittavissa kustantajan Books on Demand kirjakauppaosiosta, erilaisista nettikirjakaupoista tai poikkeuksellisen hyvin varustetuista kirjakaupoista.


Aiemmat uutiset

Laseronteloille uusia muotoja ja toimintoja (20.10.2017)
Kalifornian San Diego -yliopiston tutkijat ovat osoittaneet ensimmäisen laserkaviteetin, joka voi rajata ja johtaa valoa missä tahansa kuviteltavissa olevassa muodoissa..

Valoilmaisimet tuplaavat tehokkuutensa (19.10.2017)
Kalifornian Riversiden (UCR) yliopiston fyysikot ovat kehittäneet valoilmaisimia yhdistämällä kaksi erillistä epäorgaanista ainetta ja tuottamalla siinä kvanttimekaanisia..

Plasmoniikan avulla vetyä merivedestä (18.10.2017)
Polttokennoissa käytettävää vetyä voidaan tuottaa merivedestä, mutta menettelyn vaatima sähkö vaatii kallista prosessia. University of Central Floridan tutkija..