Kuoppaista elektroniikkaa

05.01.2015

mit-reversed-electrons-01-300-t.jpgNäin vuoden alkajaisiksi voisi tuoda esiin uudenlaisen tavan toteuttaa elektroniikka.

Uusimmat havainnot MIT:ssä ja muissa instituutioissa toimineilta tutkijaryhmiltä voisivat muodostaa tien kohti eräänlaista kaksiulotteista mikrosirua, joka hyödyntää jotain muuta elektronien ominaisuutta kuin sähkövarausta.

Spintroniikkaa tutkitaan jo hyvinkin mahdollisena uutena digitaalielektroniikkana mutta uusin tutkimushaara liittyy (valleytronics) laaksotroniikkaan.

Uudesta lähestymistavasta puhutaan "laaksotroniikkana", koska se käyttää elektronin ominaisuuksia, jota voidaan kuvata parina syviä laaksoja sen piirteitä kuvattaessa.

Uusi mahdollisuus perustuu siihen, että tietyissä materiaaleissa, kun elektronien energia on kuvattu suhteessa niiden liikemäärään, tuloksena olevassa käyrässä on kaksi syvää laaksoa.

Elektronit asettuvat luonnollisesti alimman energian laaksoon mutta yleensä näillä laaksoilla on niin likeiset energiat, että niille on tarpeen saada aikaan hallittu ero, jotta niitä voidaan käyttää edustamaan datan nollia ja ykkösiä.

Sopivien häiriöiden avulla näille kahdelle laaksolle voitaisiin tuottaa erisuuruiset syvyydet, jolloin elektronit mieluummin asettuvat toiseen noista laaksoista. Aluksi ajateltiin käyttää magneettikenttiä mutta tarve osoittautui olevan jopa satoja Tesloja.

Viime vuoden puolella MIT:n ryhmä teki aiheeseen liittyviä kokeita kaksiulotteisella volframi disulfidilla (WS2), ja he löysivät tavan ohjata tätä laaksoa suoraan tietyn polarisaation omaavan laservalon avulla.

Periaatteessa uusien löytöjen myötä pitäisi olla mahdollista suunnitella laitteita, joissa kaikkia kolmea elektronien ominaisuutta - varaus, spin ja laaksot voitaisiin manipuloida itsenäisesti.
19.10.2017Valoilmaisimet tuplaavat tehokkuutensa
18.10.2017Plasmoniikan avulla vetyä merivedestä
17.10.2017Sähköisesti muokattava atomirakenne
16.10.2017Akkuja uusiutuvalle energialle
13.10.2017Kohina tehostaa signaalin siirtoa
12.10.2017Supertietokone valon ja aineen yhdistelmästä
11.10.2017Lämpösähköä puettaville
10.10.2017Grafeenia kolmiulotteisiin muotoihin
09.10.2017Kaistaeroa tilauksesta
06.10.2017Asfaltti nopeuttaa litiumakkujen latautumista

Siirry arkistoon »