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

Bezpečnost IT a tygří logika

Pavel Houser , 14. únor 2017 11:00
Pavel Houser

Jak praví známý vtip, běží-li za vámi tygr, netřeba se pohybovat rychleji než šelma – stačí předběhn...

Více






Kalendář

20. 03.

24. 03.
CeBIT 2017
25. 03. INSPO 2017
28. 04. Oracle Code 2017
RSS 

Zprávičky

Hodnota kybernetické měny bitcoin vystoupila na nový rekord

ČTK , 24. únor 2017 15:30

Hodnota kybernetické měny bitcoin se dnes zvýšila o 4,7 procenta a vystoupila na nový rekord 1218,85...

Více 0 komentářů

Apple v dubnu otevře v Kalifornii novou centrálu

ČTK , 24. únor 2017 11:30

Americká společnost Apple v dubnu otevře v kalifornském Cupertinu svou novou centrálu. Stěhování 12....

Více 0 komentářů

Ransomware funguje a generuje útočníkům zisky

Pavel Houser , 23. únor 2017 16:45

Ransomware je stále více centralizovaný a několik významných malwarových rodin dominuje celému "trhu...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Loni rychle rostl prodej mobilů a chytrých hodinek

ČTK , 23. únor 2017 14:43

Prodej technického spotřebního zboží v Česku loni vzrostl o 2,2 procenta na 74 miliard korun. ...

Více 0 komentářů

KKCG a Foxconn zakládají fond pro investice do IT firem

ČTK , 23. únor 2017 14:33

V první fázi se na zaměří na Česko, Slovensko, Polsko, Rakousko a Německo....

Více 0 komentářů

Náramky pro vězně dodá firma SuperCom za 93 milionů korun

ČTK , 23. únor 2017 10:00

Elektronické monitorovací náramky pro domácí vězně a některé obviněné dodá firma SuperCom. Vítěze so...

Více 1 komentářů

Blokování nelegálního hazardu na internetu není protiústavní

Pavel Houser , 22. únor 2017 13:22

Plénum Ústavního soudu zamítlo návrh skupiny 21 senátorů Senátu Parlamentu České republiky na zruš...

Více 0 komentářů