Inspirace vakuovou elektronikou

Pavel Houser , 16. únor 2017 14:00 0 komentářů
Inspirace vakuovou elektronikou

Speciální zařízení dokáže přepínat vodivost bez použití polovodičů, namísto nich hrají klíčovou roli metamateriály, respektive zlaté metapovrchy. Elektronika postavená na těchto principech by mohla být energeticky nenáročná a pracovat při vysokých frekvencích.

Proč vůbec chtít polovodiče nahrazovat? Jejich základní vlastnosti totiž omezují i parametry elektroniky: překonání zakázaného pásu vyžaduje určitou energii a tím je limitována i snaha o co nejnižší spotřebu. Omezená je i rychlost pohybu elektronů přes pevný materiál, protože elektrony se srážejí s atomy krystalové mřížky. Dan Sievenpiper a jeho kolegové z Kalifornské univerzity v San Diegu proto přišli s novým konceptem, kdy se elektrony pohybují volným prostorem (celé to tedy trochu připomíná vakuovou elektroniku).

Jak vůbec elektrony z materiálů uvolňovat? Obecně to vyžaduje buď vysoké vnější napětí nebo výkonné lasery nebo vysoké teploty; to všechno je pro elektroniku (nebo alespoň běžnou elektroniku) vysloveně nepraktické. Řešením má být speciálně upravený povrch (metasurface). Spodní část představuje křemíková destička, na ní je mezivrstva oxidu křemičitého a samotnou aktivní vrstvu tvoří zlato, nanostruktura je formě paralelně běžících pásků, z nichž vyrůstá cosi připomínající houbové hlavičky.

Zlatý povrch pak lze aktivovat pouze malým vnějším napětím (10 V) a nízkoenergetickým infračerveným laserem. Tímto způsobem kolem zlata vnikne elektromagnetické pole o dostatečné intenzitě, aby z kovu vytrhávalo elektrony. Vnější zapnutí pak zvýší vodivost materiálu až 1000krát.

Takto lze tedy vytvořit např. tranzistor nebo senzor. Příslušný princip by se podle autorů výzkumu mohl uplatnit i u zařízení vyžadujících vysoké frekvence, kromě vlastní elektroniky uvádějí speciálně fotovoltaiku a fotochemii/fotokatalýzu. Použitý povrch byl navíc určen pouze pro demonstraci základního principu, pro konkrétní účely by se navrhovaly další speciální struktury. Příslušný výzkum byl proveden na University of California San Diego a jeho výsledky publikovány v Nature Communications.

Zdroj: Phys.org


Komentáře

RSS 

Komentujeme

Umělá inteligence rozpoznává tvář zločince

Pavel Houser , 27. červen 2017 12:30
Pavel Houser

Když dnes člověk prohlásí, že rysy tváře souvisejí se zločinností, bude za šarlatána, který chce kří...

Více






Kalendář

25. 06.

29. 06.
Cisco Live 2017
22. 07.

27. 07.
Black Hat 2017
27. 07.

30. 07.
Defcon 2017
RSS 

Zprávičky

Hackeři napadli ukrajinské banky a podniky, i ruskou Rosněfť

ČTK , 27. červen 2017 18:27

Ukrajinu dnes zasáhla největší vlna hackerských útoků v historii země, informovalo ukrajinské minist...

Více 0 komentářů

Google dostal od Evropské komise rekordní pokutu 2,4 miliardy eur

ČTK , 27. červen 2017 13:06

Google se musí začít ke konkurenčním srovnávačům cen chovat stejně jako k vlastní službě. ...

Více 0 komentářů

Do sporu ruských úřadů se sítí Telegram se vložila i tajná služba

ČTK , 27. červen 2017 09:00

Podle provozovatele majitel sítě žádný "šifrovací klíč" nemá, ty si vytváří zařízení uživatele....

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

NSZ zrušilo kvůli vadám stíhání šesti lidí v kauze IT zakázek

ČTK , 27. červen 2017 08:00

Případ se týká tendrů Integrovaného operačního programu ministerstva vnitra. ...

Více 0 komentářů

Konica Minolta umožňuje skenovat dokumenty mobilním telefonem

Pavel Houser , 26. červen 2017 16:04

Nová aplikace podle dodavatele zrychlí ve firmách zpracování dokumentů. Uživatelé mohou s každým dok...

Více 0 komentářů

Toshiba vypadne z hlavního indexu tokijské burzy Nikkei 225

ČTK , 26. červen 2017 10:00

Společnost dosud nezveřejnila auditované výsledky za uplynulý finanční rok, protože auditoři jí výsl...

Více 0 komentářů

Britský parlament se stal terčem kybernetického útoku

ČTK , 25. červen 2017 09:00

Mluvčí Dolní sněmovny potvrdila, že parlament odhalil neoprávněné pokusy o přístup....

Více 0 komentářů