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

Další na řadě je bezpečnost

Richard Jan Voigts , 09. říjen 2017 00:00
Richard Jan Voigts

Co všechno lze automatizovat pomocí strojového učení? Larry Ellison, technologický ředitel společnos...

Více







RSS 

Zprávičky

Seznam loni zvýšil čistý zisk o 9 % na 1,1 miliardy Kč

ČTK , 18. říjen 2017 10:00

Největší podíl na tržbách měly příjmy z reklamy ve vyhledávání, tedy z reklamního systému Sklik. ...

Více 0 komentářů

Dopravní podnik spustil v 6 stanicích metra wi-fi připojení k internetu

ČTK , 18. říjen 2017 08:00

Ve stanicích je rozmístěno 75 vysílačů a dodavatelská firma musela vybudovat veškerou infrastrukturu...

Více 0 komentářů

Digitální kancelář

Intexx, 18. říjen 2017 08:00

Ať už na intranetu, extranetu nebo na sociální platformě – vytvořte si s Intrexxem snadno a na míru ...

Více

Starší zprávičky

Microsoft uvolnil Fall Creators Update Windows 10

Pavel Houser , 17. říjen 2017 19:02

Smíšená realita, komfort pro e-knihy, ochrana před ransonmwarem a efektivnější propojení PC se smart...

Více 0 komentářů

Vůz bez řidiče Link & Go jezdil v Plzni, ve středu se chystá do Prahy

ČTK , 17. říjen 2017 17:49

Vůz Link & Go je pro inženýry vzor, který už je odzkoušený a funguje jako prototyp....

Více 0 komentářů

Závažná chyba v protokolu WPA2 (aktualizace)

Pavel Houser , ČTK , 17. říjen 2017 16:25

Odborníci z univerzity v belgické Lovani odhalili závažnou chybu ohrožující bezpečnost internetového...

Více 0 komentářů

Nová zero day zranitelnost v Adobe Flash

Pavel Houser , 17. říjen 2017 14:04

Po úspěšném zneužití zranitelnosti dojde k nainstalování malwaru FinSpy....

Více 0 komentářů