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

Skutečně software pohltí svět?

Pavel Houser , 22. duben 2017 14:00
Pavel Houser

Výrok, podle něhož má software pojídat svět, jako první použil (zřejmě) Marc Andreessen v roce 2011 ...

Více





RSS 

Zprávičky

O digitální transformaci usiluje více než polovina českých podniků

Pavel Houser , 27. duben 2017 18:39

Spojení IoT a AI: Zařízení internetu věcí generují velké objemy dat, které mají bez rychlého zpracov...

Více 0 komentářů

Twitter snížil čtvrtletní ztrátu na 61,6 milionu dolarů

ČTK , 27. duben 2017 15:30

Čtvrtletní ztráta americké internetové společnosti Twitter se meziročně snížila na 61,6 milionu dola...

Více 0 komentářů

Vláda indického Kašmíru zakázala na měsíc sociální sítě

ČTK , 27. duben 2017 13:00

Vláda indického státu Džammú a Kašmír nařídila nejméně na měsíc blokádu sociálních sítí na kašmírské...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

FlashStation pro analýzu velkých objemů dat

Pavel Houser , 27. duben 2017 11:54

Synology představuje zařízení FlashStation FS2017 Podle dodavatele jde o server NAS typu all-flash ...

Více 0 komentářů

Čtvrtletní zisk Samsungu stoupl téměř o polovinu, LG rostla ještě víc

ČTK , 27. duben 2017 10:00

Ve druhém čtvrtletí by měl výsledky dále podpořit nový Galaxy 8....

Více 0 komentářů

Kamery pro systémy SCADA

Pavel Houser , 27. duben 2017 09:00

Axis uvádí na trh kamery chráněné proti výbuchu pro rychlé zvládání nehod a efektivní běh kriticky n...

Více 0 komentářů

Praha pořídí navigaci pro návštěvníky Škodova paláce

ČTK , 26. duben 2017 15:30

Praha pořídí navigaci pro návštěvníky Škodova paláce. Na internetových stránkách karty MHD lítačka z...

Více 0 komentářů