• Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
ITBiz.cz
ITBiz.cz
Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
Home Články

Excitony mohou proudit materiálem i při pokojové teplotě

Pavel Houser
2. 5. 2022
| Články
Hrátky s magnetickými víry

Zdroj: Pixabay

Kvazičástice excitony, které se tvoří v polovodičích, se mohou materiálem pohybovat při pokojové teplotě, ukázala studie vedená vědci z University of Michigan. Tento objev by mohl vést k efektivnějšímu chlazení počítačů a potenciálně také zvýšit účinnost LED diod a solárních panelů.
Exciton je kombinací elektronu a kladně nabité díry (původně místa, kde se elektron původně nacházel, než přeskočil do vyššího energetického stavu). Manipulace s excitony je oproti elektronu výhodnější kvůli tomu, že exciton jako celek nenese elektrický náboj, a proto se při jeho pohybu neztrácí energie (nevzniká teplo) v důsledku elektrického odporu. Právě nároky na chlazení jsou hlavní příčinou, proč se v posledních desetiletích již prakticky nezvyšuje frekvence, na niž pracují procesory, z 2-3 GHz. Pokud se tedy podaří snížit množství generovaného tepla, mohla by polovodičová elektronika dále zrychlit a excitony představují v tomto ohledu jednu z nadějných cest. Energie potřebná ke vzniku excitonů se materiálu může dodávat v podobě světla nebo mohou být indukovány elektrickým proudem, což se právě předpokládá u procesorů příští generace.
Z druhé strany je ale s přenosem informace prostřednictvím excitonů problém. Na rozdíl od elektronů jejich pohyb nelze přímo řídit pomocí elektrického napětí. Parag Deotare a Kanak Datta z University of Michigan a jejich spolupracovníci z japonského National Institute for Materials Science nyní proto k řízení pohybu excitonů zkusili použít zvukové vlny. Ukázali, že excitony mohou na těchto vlnách „surfovat“ a přemisťovat se tak z jednoho místa v polovodičovém čipu na druhé. Takový přenos dat by se pak mohl i úplně obejít bez tranzistoru.
Důležité je i to, že celá technologie fungovala za pokojové teploty. Až donedávna byly totiž pokusy o řízení excitonů omezeny na velmi nízké teploty, protože při pokojové teplotě se systémy děr a elektronů obvykle rychle rozpadají. Nové 2D polovodiče z monokrystalických vrstev to však změnily – zejména třída materiálů známá jako dichalkogenidy přechodných kovů. V této studii byl použit selenid wolframičtý WSe2. Aby vytvořili akustické vlny pro surfování, umístili vědci tento jednovrstvý polovodič na niobičnan lithný LiNbO3; ten zde funguje materiál, který se roztahuje a smršťuje v přítomnosti elektrického pole. Sada elektrod na podkladu pak vytváří elektrické pole a prostřednictvím vibrací niobičnanu lithného i zvukové vlny. Elektrické pole by ovšem excitony rozbilo, takže selenid wolframičtý bylo ještě třeba chránit (odstínit) vrstvou nitridu boru, která přitom ale pro akustické vlny byla propustná.
Co se týče možných souvisejících technologií mimo samotné počítače. V solárních článcích excitony vznikají z fotonů a přesouvají se relativně silnou vrstvou polovodiče. Cílem je dokázat přesunout co nejvíc excitonů ještě předtím, než se rozpadnou na elektrony a díry, na místo, kde probíhá samotné generování elektrického proudu. Podobně v LED diodách by přesun excitonů mohl snížit množství světla ztraceného uvnitř LED diody. Excitony by se mohly ve větší míře stačit přesunout od elektrod do oblasti určené k odvádění světla z polovodiče (kde se elektrony a díry spojí a vytvoří foton).
Studie byla publikována v Nature Photonics.

Kanak Datta et al, Spatiotemporally controlled room-temperature exciton transport under dynamic strain, Nature Photonics (2022). DOI: 10.1038/s41566-021-00951-3
Zdroj: University of Michigan/Phys.org

Rubriky: ScienceTechnologie

Související příspěvky

Zprávičky

Google představil svůj nový model umělé inteligence Gemini

6. 12. 2023
Nové technologie budou ke svému rozvoji potřebovat 5G sítě
Články

Nové technologie budou ke svému rozvoji potřebovat 5G sítě

6. 12. 2023
Zprávičky

Aplikace umožní pomocí umělé inteligence rozpoznat poruchu řeči

4. 12. 2023
Flexibilní elektronika naráží na polovodiče typu n
Zprávičky

DeepMind, jež spadá pod Google, s pomocí AI navrhuje čipy i baterie

4. 12. 2023

Zprávičky

Google představil svůj nový model umělé inteligence Gemini

ČTK
6. 12. 2023

Americká internetová společnost Google dnes představila svůj nový model umělé inteligence (AI) s názvem

Fitbit stahuje zhruba 1,7 milionu chytrých hodinek Ionic kvůli hrozbě přehřátí

IDC: Celosvětový odbyt nositelné elektroniky zažil rekordní třetí čtvrtletí

ČTK
6. 12. 2023

Celosvětový odbyt takzvané nositelné elektroniky, jako jsou například chytré hodinky a chytrá sluchátka, se

Ministerstvo vnitra chce využít data o pohybu od operátorů k lepšímu plánování veřejných služeb

ČTK
6. 12. 2023

Lepší plánování veřejných služeb či umístění úřadů by podle ministerstva vnitra (MV) měla umožnit

ČSÚ: Investice do ICT v ČR meziročně vzrostly o 44 miliard

Pavel Houser
5. 12. 2023

Na pozicích odborníků v informačních a komunikačních technologiích (ICT) je v Česku zaměstnáno téměř

EK schválila možnost státní podpory pro cloudové služby až 1,2 miliardy eur

ČTK
5. 12. 2023

Evropská komise (EK) dnes schválila možnost státní podpory až 1,2 miliardy eur (29,3 miliardy

Streamovací společnost Spotify sníží počet zaměstnanců o 17 %

ČTK
5. 12. 2023

Švédská společnost Spotify, která je provozovatelem světově největší služby pro streamování hudby, kvůli úsporným

ČSSZ by měla mít od roku 2026 nový informační systém pro výplatu penzí

ČTK
5. 12. 2023

Česká správa sociálního zabezpečení (ČSSZ) by měla mít od roku 2026 nový informační systém

Investici do blockchainu táhnou banky a výroba

V kauze Xixoio stíhá policie dva lidi a firmu za podvedení 2 931 klientů

ČTK
5. 12. 2023

V kauze investiční společnosti Xixoio zahájila policie stíhání dvou lidí a jedné firmy za

Tiskové zprávy

Společnost Acer se zavazuje k uhlíkové neutralitě u řady notebooků Vero

Společnost Acer představila vizi „uvědomělé technologie“, která pomáhá bojovat proti změně klimatu

Společnost Acer rozšiřuje portfolio produktů o novou řadu ekologických, solárních a přenosných energetických řešení

Synology představuje zařízení VS600HD, efektivní řešení televizní stěny pro službu Surveillance Station

Kyberzločinci nově své podvody páchají přes hlasový automat

Acronis lídrem v průzkumu IDC MarketScape na trhu obnovy kybernetické infrastruktury

Zpráva dne

Dvojitý výprodej a slevy od Goodoffer24: Windows 10/11 za € 12, Office za € 23!

Dvojitý výprodej a slevy od Goodoffer24: Windows 10/11 za € 12, Office za € 23!

Redakce
2. 11. 2023

Jsme u super výprodeje 11.11. Nákup hardwaru znamená velké výdaje, proto co největší úspora...

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Web v éře, kdy obsah vytváří umělá inteligence

Pavel Houser
1. 9. 2023

Hned několik analýz a komentářů ve významných médiích spekulovalo v poslední době o tom, zda současná...

Odebírat newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Slovník

Akvizice

Vklad, vkládačka

HSCSD

Nejpopulárnější články

Salesforce standardizuje globální infrastrukturu hybridního cloudu na Red Hat Enterprise Linuxu

itbiz
25. 9. 2023

Zákazník nechce čekat, až si na něj operátor udělá čas

itbiz
27. 10. 2023

Vytvořit kryptosystém založený na NP-těžkém problému ještě nestačí

Pavel Houser
22. 11. 2023

Kvantové tyčky namísto teček mohou vylepšit displeje

Kvantové tyčky namísto teček mohou vylepšit displeje

Pavel Houser
16. 11. 2023

Hrátky s magnetickými víry

Excitony mohou proudit materiálem i při pokojové teplotě

Pavel Houser
2. 5. 2022

Kategorie

  • Články
  • Komentujeme
  • Slovník
  • Tiskové zprávy
  • Zprávičky

Portál ITbiz.cz přináší informace z IT a byznysu již od roku 2006. Provozuje jej internetové vydavatelství Nitemedia. Hosting zajišťuje společnost Greenhousing.cz. Mezi další naše projekty patří například ABClinuxu.cz a Sciencemag.cz. Na stránce Redakce naleznete informace o redakci a možnostech inzerce.

Rubriky

Akce a události Byznys Cloud Ekomerce Hardware Internet Operační systémy Podnikový software Právo Science Security Technologie Telekomunikace Veřejná správa Vývoj a HTML Zpráva dne České IT

Píšeme jinde

RSS ScienceMag RSS

  • Nová studie navrhuje existenci života v molekulárních mračnech
  • V řešení potíží se spánkem pomáhá i výzkum střevního mikrobiomu
  • Zakazovat AI v závěrečných pracích je jako zakazovat kalkulačky

RSS AbcLinuxu RSS

  • openSUSE komunita vybírá nová loga
  • Raspberry Pi OS 2023-12-05 nově také v tmavém
  • Dnes je to 10 let, co byla vytvořena decentralizovaná kryptoměna Dogecoin

Newsletter

Zásady ochrany osobních údajů.

Zkontrolujte svoji doručenou poštu a potvrďte odběr.

Žádné výsledky
Zobrazit všechny výsledky
  • Technologie
  • Byznys
  • Software
  • Hardware
  • Internet
  • Telco
  • Science
  • České IT
  • Události

© 2019 Vydává Nitemedia s.r.o. Hosting zajišťuje Greenhousing.cz.

Tento web používá cookies. Pokračováním dáváte souhlas s jejich používáním. Více na itbiz.cz/soukromi.