Uusia MEMS- ja NEMS-sovelluksia

08.02.2016

Tokio-mikro-spiraalit-valon-polarisaation-vaihtajiksi-275.jpgTokion yliopistossa toiminut tutkimusryhmä on kehittänyt terahertsisen metamateriaalisen laitteen, joka dynaamisesti vaihtaa terahertsiaaltojen polarisaatiotilaa. Kehitetty aktiivinen polarisaatiosuodatin voi vaihtaa valon pyörivää polarisaatiotilaa oikealle tai vasemmalle.

Rakenteen perusta on metamateriaali, joka koostuu joukosta muunneltavia metalli kierteitä, jotka hyödyntävät mikro-elektro-mekanista (MEMS) teknologiaa. Mekaanista voimaa spiraaleihin kohdistamalla ne muuttavat muotoaan, luoden kolmiulotteisia kartiomaisia heliksejä. Riippuen voiman suunnasta, kartiomaiset heliksit tulevat vasen- tai oikeakätisiksi.

Polarisoitunutta valoa käytetään spektroskopiassa, jossa valon sähkökentän värähtelyn suunta tuottaa yksityiskohtaista tietoa materiaaleista. Lisäksi polarisaation dynaaminen kytkentä mahdollistaa entistä tarkemmat mittaukset.

Tulevaisuudessa voi siten olla mahdollista toteuttaa kompakteja analyyttisiä välineitä, jotka voivat suorittaa paikan päällä analyysejä vaarallisista huumeista tai muista materiaaleista toteavat Tokion tutkijat.

MEMS-tekniikan seuraajaa NEMS-tekniikkaa on jopa visioitu tietotekniseksi perusratkaisuksi vuotavien transistoreiden sijaan.

Riittävän kytkentänopeuden ja alle yhden voltin toimintaa on kuitenkin ollut vaikea saavuttaa. Sellaisen saavuttamiseen on tarvittu erittäin kallista litografiatekniikkaa.

Nyt ryhmä tutkijoita kuningas Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Saudi-Arabiasta ovat menestyksekkäästi käyttäneet amorfista metallia eli volframinitridiä NEM-kytkimissään, jotka toimivat 0,8 voltilla.

Yleisesti ottaen metallit ovat poly-kiteisiä ja kovia. Siksi niiden nanoluokan kuviointi tuottaa usein karkean pinnan, mikä johtaa epätasaisiin mittoihin, joka vaikuttaa kytkimen suorituskykyyn negatiivisesti.

Kaikkien aikojen alhaisimman käyttöjännitteen lisäksi saavutus on ensimmäinen osoitus kolmiterminaalisesta NEM-kytkimestä.

13.09.2019Tehokkaampaa sähköpolttoaineiden tuotantoa
12.09.2019Ensimmäinen monimutkainen kvanttiteleportaatio
11.09.2019Energian talteenottoa piipiiriltä
10.09.2019Uudenlainen pinnoite litium-metalli akuille
09.09.2019Uusi eristetekniikka pienemmille siruille
06.09.2019Hiilinanoputkia ja grafeenia
05.09.2019Nikkelioksidistako suprajohde?
04.09.2019Metamateriaaleja ja magnoniikkaa
03.09.2019Gallium-oksidi tehotransistoreita ennätysarvoilla
02.09.2019Muutos magneetissa itsessään

Siirry arkistoon »