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

Microsoft a GitHub

Pavel Houser , 13. červen 2018 13:30
Pavel Houser

Transakce v hodnotě 7,5 miliardy dolarů je dost velká i na poměry Microsoftu, takže se prodejem GitH...

Více







RSS 

Zprávičky

Kryptoměnovou burzu Bithumb napadli hackeři

ČTK , 20. červen 2018 10:16

Za poslední týden jde již o druhý útok na kryptoměnové burzy v Jižní Koreji. Bitcoin opět klesl....

Více 0 komentářů

Největší australská telekomunikační firma masivně propouští

ČTK , 20. červen 2018 09:52

Telstra dominuje australskému trhu mobilních telefonů a širokopásmových sítí, zisky z pevných sítí a...

Více 0 komentářů

Dotace EU na bezplatné wifi se kvůli chybě systému odkládají

ČTK , 20. červen 2018 08:00

Obce mohly získat poukázku v hodnotě 15 000 eur. Nová výzva bude zveřejněna na podzim....

Více 0 komentářů

Kalendář

17. 06.

21. 06.
Cyber Week 2018
19. 06.

22. 06.
Automatica 2018
23. 06.

24. 06.
Maker Faire Prague 2018

Starší zprávičky

E-shopy českých řetězců: Lidl, Globus, DM drogerie

ČTK , 19. červen 2018 16:32

Loni stouply tržby českých e-shopů o 18 % na 115 miliard Kč. On-line nakupuje potraviny již 26 % Čec...

Více 0 komentářů

Virtuální realita přinese revoluci srovnatelnou s robotizací

Pavel Houser , 19. červen 2018 11:23

Firmy budou na změny související se zaváděním virtuální reality reagovat další centralizací procesů....

Více 0 komentářů

Digital Broadcasting rozšířila síť DVB-T2 na 85 % populace

ČTK , 19. červen 2018 08:00

Digital Broadcasting začal přechodovou síť budovat loni v červenci v Praze....

Více 0 komentářů

Manažeři France Télécom půjdou před soud kvůli sebevraždám

ČTK , 18. červen 2018 12:47

Vlna sebevražd ve France Télécom (dnes Orange) začala v roce 2008 a vyžádala si desítky životů. ...

Více 0 komentářů