Magneettisella diodilla pienempi hukkateho

24.05.2018

Missouri-magneettinen-virta-diodi-300-t.jpgRyhmä fyysikkoja, joita johti Missourin yliopiston fysiikan ja tähtitieteen dosentti Deepak K. Singh on kehittänyt diodipiirin, jonka häviöteho voi olla kolme kertaa pienempi kuin puolijohdediodilla.

Ryhmä on hakenut patenttia magneettiselle rakennemateriaalille, jossa käytetään hunajakennomaista hilaa, jolla on erottava elektroninen ominaisuus.

Perinteisellä puolijohdediodilla on huomattava energiahävikki, mikä vaikuttaa esimerkiksi akkukäyttöisen laitteen käyttöaikaan. Korvaamalla puolijohde magneettisella järjestelmällä uskomme voivamme luoda energisesti tehokkaan piirirakenteen, joka kuluttaa paljon vähemmän tehoa ja tuottaa parannettuja toimintoja uskovat tutkijat.

Singhin tiimi kehittämä kaksiulotteinen nanorakenteinen materiaali syntyi sijoittamalla magneettinen seos tai permalloy piin pinnalla olevaan kennorakenteeseen. Uusi materiaalirakenne johtaa virtaa vain yhteen suuntaan. Rakenteella on myös huomattavasti vähemmän häviötehoa kuin puolijohtavalla diodilla.

Magneettinen diodi avaa tien uusille magneettisille transistoreille ja vahvistimille, jotka kuluttavat hyvin vähän virtaa, mikä parantaa teholähteen käyttöarvoa. Tämä voisi tarkoittaa esimerkiksi, että suunnittelijat voisivat pidentää akkukäyttöisten laitteiden toiminta-aikaa yli satakertaisesti. Pienempi häviöteho tietokoneprosessoreissa voisi myös vähentää kannettavan tietokoneen tai työpöytäkoneiden tuottamaa lämpöä, toteavat tutkijat.

Laite voi toimia myös "päälle/pois päältä" -piirinä monille oheiskomponenteille, mikä auttaa edelleen pienentämään laitteen kokonaisvirrankulutusta.

Tällainen magneettinen diodi olisi erittäin toivottava toiminnallisuus myös spintroniikan sovelluksille, sillä se voisi toimia sekä magneettisena muistilaitteena että logiikkana ilman ulkoista viritysparametria kuten magneettikenttää.

Tutkijat ovat jo hakeneet menetelmälleen yhdysvaltalaista patenttia ja kokoavat spin-off-yritystä, joka avittaa heitä saamaan ratkaisua markkinoille.

Aiheesta aiemmin:

Uusi diodi muuttaa lämpöä sähköksi

23.05.2019Ultrapuhdas valmistustapa 2D-transistoreille
22.05.2019Erittäin nopeita magneettisia muisteja
21.05.2019Happea akkujen kehitykseen
20.05.2019Neulanreiät hologrammeja tuottamaan
17.05.2019Lasketaan nopeammin kvasihiukkasilla
16.05.2019Kondensaattoreita tulostamalla
15.05.2019Kvanttitietotekniikkaa grafeenin ja piin avulla
14.05.2019Suurtaajuussiirto tehostuu grafeenilla
13.05.2019Aivomaista tietotekniikkaa
11.05.2019Kvanttitason mittauksia

Siirry arkistoon »