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

V datových centrech už nejde o Windows?

Pavel Houser , 22. březen 2017 12:47
Pavel Houser

Trevor Pott si na The Register pokládá otázku o budoucnosti serverových Windows na platformě ARM. ...

Více






RSS 

Zprávičky

Čínská ZTE přiznala nelegální zasílání zboží z USA do Íránu

ČTK , 25. březen 2017 09:00

Čínský výrobce telekomunikačního zařízení ZTE Corp. přiznal před soudem v Texasu vinu, že nelegálně ...

Více 1 komentářů

Bosch a IBM začaly spolupracovat na IoT pro průmysl

Pavel Houser , 24. březen 2017 13:08

Výrobci aut mohou nyní plánovat a organizovat aktualizaci softwaru u milionů vozů....

Více 0 komentářů

Apple čeká na Novém Zélandu vyšetřování kvůli daním

ČTK , 24. březen 2017 13:00

Americkou společnost Apple čeká na Novém Zélandu vyšetřování, navzdory miliardovému obratu tam totiž...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Huawei a SUSE spolupracují na platformě pro kritické úlohy

Pavel Houser , 24. březen 2017 11:42

SUSE Linux Enterprise Server jako preferovaný standardní OS pro KunLu umožňuje výměnu procesorů a pa...

Více 0 komentářů

Novela zavádí lepší užití informačních systémů veřejné správy

ČTK , 24. březen 2017 08:00

Zákon má mj. zabránit duplicitě informačních systémů a plýtvání penězi při jejich nákupu....

Více 0 komentářů

Workplace Hub pro optimalizaci systémů i procesů

Pavel Houser , 23. březen 2017 16:09

Konica Minolta v partnerství se společnostmi Microsoft, HPE, Sophos, Canonical a BrainTribe přichází...

Více 0 komentářů

Jen necelá polovina firem pravidelně zkoumá data o zákaznících

ITBiz.cz , 23. březen 2017 14:30

Podle studie společnosti Oracle pouze 44 % firem pravidelně zkoumá data o svých zákaznících s cílem ...

Více 0 komentářů