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

Kradená auta: Další úkol pro bezpečnostní kamery

Pavel Houser , 16. srpen 2017 06:30
Pavel Houser

Bezpečnostní kamery, které hledají ukradená vozidla nebo mají za úkol vozidlo jednoznačně identifiko...

Více






Kalendář

24. 08. Webinář Synology - DSM 6.1 - Virtual Machine Manager
27. 08.

31. 08.
VMworld 2017
01. 09.

06. 09.
IFA 2017
RSS 

Zprávičky

Irsko odmítá požadavek EU, aby od Applu zpětně vybralo daně

ČTK , 18. srpen 2017 13:00

Jednání Applu údajně nebylo v rozporu s legislativou Irska ani Evropské unie....

Více 5 komentářů

Ericsson zvažuje, že propustí až 25 000 zaměstnanců

ČTK , 18. srpen 2017 09:00

Švédská firma se v poslední době potýká se slábnoucí poptávkou ze strany telekomunikačních operátorů...

Více 0 komentářů

Alibaba téměř zdvojnásobila zisk, růst tržeb překonal odhady

ČTK , 18. srpen 2017 08:00

Alibaba, která patří k nejhodnotnějším firmám v Asii, profituje z rostoucích on-line nákupů čínských...

Více 0 komentářů

Starší zprávičky

Telekomunikační úřad se chystá regulovat mobilní trh

ČTK , 17. srpen 2017 14:34

Přetrvává velký rozdíl mezi vyššími cenami pro domácnosti a nižšími cenami pro firmy, který dosahuje...

Více 0 komentářů

ShadowPad: malware v produktech NetSarang pro správu serverů

Pavel Houser , 17. srpen 2017 13:43

Útočníci schovali backdoor ShadowPad v softwaru využívaném stovkami světových společností včetně ban...

Více 0 komentářů

Rozšířená realita bude za pár let běžnou záležitostí

ČTK , 17. srpen 2017 12:58

Za pět, šest let bude běžné, že si turisté při návštěvě zahraničních metropolí nasadí speciální brýl...

Více 0 komentářů

Podíl internetových kurzových sázek v ČR loni vzrostl na 88 %

ČTK , 17. srpen 2017 10:00

Velký podíl na internetových sázkách tvoří live sázky, které lze uzavírat opakovaně v průběhu zápasu...

Více 0 komentářů