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

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

Před 30 lety dostaly „empétrojky“ svůj populární název

14. 7. 2025
Meta lákala zaměstnance OpenAI na bonus ve výši 100 milionů dolarů
Zprávičky

Muskova společnost xAI představila novou verzi chatbota Grok 4

11. 7. 2025
Nebojte se hlásit na seniornější pozice, radí IT pracovní portál
Články

NÚKIB vydal oficiální varování před některými produkty společnosti DeepSeek

10. 7. 2025
Z 2D materiálů dokázali poprvé postavit celý počítač
Články

Z 2D materiálů dokázali poprvé postavit celý počítač

10. 7. 2025

Napsat komentář

Vaše e-mailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Souhlasím se Zásadami ochrany osobních údajů .

Zprávičky

Dell 14 a 16 Premium: Nástupce XPS přináší větší výkon a dlouhou výdrž baterie

Dell 14 a 16 Premium: Nástupce XPS přináší větší výkon a dlouhou výdrž baterie

Pavel Houser
14. 7. 2025

Společnost Dell Technologies představila nové vlajkové lodě svého portfolia notebooků, které navazují na sérii

Jaké novinky přináší Arcserve UDP 8.1?

Analýza: Neviditelným gigantem internetového provozu jsou analytické nástroje

Pavel Houser
14. 7. 2025

V roce 2024 se očekávalo, že dojde k zásadnímu narušení digitálního reklamního průmyslu. Google plánoval zavedení

Europoslanci chtějí omezit příliv levného zboží z e-shopů mimo EU

ČTK
14. 7. 2025

Europoslanci by chtěli omezit rostoucí příliv nekvalitního a potenciálně nebezpečného levného zboží z internetových

Před 30 lety dostaly „empétrojky“ svůj populární název

ČTK
14. 7. 2025

Pro řadu lidí je zkratka mp3 synonymem pro jakoukoliv hudbu uloženou v počítači nebo

SpaceX investuje dvě miliardy USD do Muskovy firmy zaměřené na AI

ČTK
13. 7. 2025

Společnost SpaceX podnikatele Elona Muska investuje dvě miliardy dolarů (42 miliard Kč) do jeho

750 zaměstnanců ČSOB se díky Atosu zvládlo rychle přesunout do domácích kanceláří

Google investuje 2,4 miliardy dolarů do technologie AI od start-upu Windsurf

ČTK
12. 7. 2025

Společnost Google ze skupiny Alphabet zaplatí asi 2,4 miliardy USD (50,64 miliardy Kč) za

Muskova xAI chce další peníze od investorů při ohodnocení na 200 miliard dolarů

ČTK
12. 7. 2025

Americká společnost xAI miliardáře Elona Muska plánuje vybrat peníze od investorů v novém kole

Kryptoměny a jejich ekonomika

Bitcoin pokračuje v růstu na další rekordy, překonal hranici 118 000 dolarů

ČTK
11. 7. 2025

Cena bitcoinu dnes pokračuje v prudkém růstu. Kolem 8:30 SELČ se vyšplhala na další

Tiskové zprávy

Společnost Cato Networks jmenována lídrem v magickém kvadrantu 2025 Gartner Magic Quadrant pro platformy SASE

Společnost QNAP představuje myQNAPcloud One Beta

Acer slaví několikanásobné ocenění cenou Red Dot Product Design Awards 2025

Acer for Business EMEA překonává růst trhu

Nejnovější modely Acer Chromebook Plus nyní s 12měsíčním balíčkem Google AI Pro včetně služby NotebookLM zdarma

ANECT mění vedení společnosti a posiluje management

Zpráva dne

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Květen je měsícem růstu, můžete růst s Windows 11 jen za €20.00!

Redakce
15. 5. 2025

Kupte Windows 11 CDkey od Goodoffer24.com a můžete růst s tímto OS jak při...

Komentujeme

Chvála černých skřínek

Malé modely AI mají být velkým trendem

Pavel Houser
3. 1. 2025

V záplavě prognóz technologického vývoje (nejen) v roce 2025 zde prozatím trochu zapadlo jedno téma, které...

Slovník

Akcionář

BPIN

Internetový vyhledávač

Nejpopulárnější články

Žádný obsah není dostupný

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
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.