Надежные и чувствительные квантовые полупроводники

23.02.2024

Полупроводниковые устройства играют важную роль в современной электронике, от мобильных устройств до медицинской техники. Однако их работоспособность может подвергаться риску из-за различных внешних факторов, таких как примеси или изменения температуры.

Недавние исследования физиков и экспериментаторов из кластера ct.qmat-Complexity and Topology in Quantum Matter в Вюрцбурге и Дрездене привели к созданию полупроводникового устройства на основе арсенида алюминия-галлия (AlGaAs), которое обладает защитой от внешних помех благодаря топологическому квантовому явлению.

Профессор Ерун ван ден Бринк, директор Института теоретической физики твердого тела в Институте исследования твердого тела и материалов имени Лейбница в Дрезден (IFW), отметил, что топологические устройства, такие как это, устраняют необходимость в высокой чистоте материала, что снижает затраты на производство электроники.

Это первое воплощение топологического скин-эффекта в микроскопическом масштабе для полупроводникового материала, что делает устройство надежным и чувствительным. Ток в новом квантовом устройстве остается стабильным даже при наличии примесей, а его контакты способны обнаруживать даже малейшие изменения тока или напряжения.

Это открытие обещает новые возможности в создании высокоточных датчиков и усилителей, открывая двери к более надежной электронике будущего.

<< Назад: Ночью деревья растут быстрее 23.02.2024

>> Вперед: Кальциевый аккумулятор, получающий энергию из воздуха 22.02.2024

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Чувства кота, ожидаюшего возвращения хозяина 16.07.2026

Многие владельцы кошек уверены, что их питомцы совершенно равнодушны к уходу человека из дома. Считается, что кошки - независимые существа, которые спокойно переносят одиночество и даже радуются, оставаясь одни. Однако испанские специалисты по поведению животных считают, что реальность гораздо сложнее. Реакция кошки на отсутствие хозяина зависит от ее индивидуального характера, степени привязанности к человеку и привычного распорядка дня. Кошки хорошо запоминают ежедневные ритуалы своих владельцев. Они способны связывать определенные звуки - звон ключей, шаги у двери или звук закрывающегося замка - с предстоящим уходом человека. Для одних животных эти сигналы означают возможность спокойно лечь спать, а для других становятся причиной беспокойства и длительного ожидания возвращения хозяина. Таким образом, кошка не просто "не замечает" уход, а активно реагирует на связанные с ним изменения в окружающей обстановке. Исследования поведения кошек показывают, что некоторые из них действи ...>>

Целесообразность приема пробиотиков после курса антибиотиков 16.07.2026

Антибиотики остаются одним из самых мощных инструментов современной медицины в борьбе с бактериальными инфекциями. Однако их действие не ограничивается уничтожением только вредных микроорганизмов. Эти препараты способны существенно влиять на состав кишечной микрофлоры, что часто вызывает вопросы у пациентов: насколько серьезны эти изменения, как долго они сохраняются и нужно ли после курса антибиотиков принимать пробиотики для восстановления. На эти вопросы попытались ответить исследователи, проанализировав имеющиеся научные данные. Во время приема антибиотиков многие люди сталкиваются с неприятными симптомами со стороны пищеварительной системы: тошнотой, болями или спазмами в животе, а также диареей. Такие реакции возникают потому, что препараты воздействуют не только на возбудителей инфекции, но и на полезные бактерии, которые населяют кишечник и участвуют в пищеварении, синтезе витаминов и поддержании иммунитета. Некоторые антибиотики, например азитромицин, могут напрямую влия ...>>

Резкое похудение и возврат веса могут навредить сердцу 15.07.2026

Многие люди, желая быстро избавиться от лишних килограммов, прибегают к строгим диетам с резким ограничением калорий. Достигнув желаемого результата, они часто постепенно или быстро возвращаются к прежнему рациону и прежнему весу. На первый взгляд это кажется лишь вопросом внешнего вида, однако ученые предупреждают: постоянные колебания массы тела могут оказывать негативное влияние на сердечно-сосудистую систему и обмен веществ. Так называемый эффект йо-йо, когда периоды активного похудения сменяются повторным набором веса, становится все более распространенным явлением. Новые исследования указывают на возможную связь между такими циклами и ухудшением работы сердца. Организм способен адаптироваться к изменениям питания, но постоянное повторение резких переходов между ограничением калорий и перееданием создает дополнительную нагрузку на различные системы. В одном из экспериментов на лабораторных животных исследователи моделировали эффект йо-йо, периодически снижая калорийность рац ...>>

Разбрасыватель минудобрений Rauch Axis 55 15.07.2026

Немецкая компания Rauch, известная своими высокоточными сельскохозяйственными машинами, представила на выставке DLG Feldtage новый флагманский разбрасыватель минеральных удобрений Axis 55. Эта модель пришла на смену предыдущей версии Axis 50.2 и стала самой крупной в актуальной линейке производителя после выхода более компактной Axis 25 в прошлом году. Новая машина сочетает в себе повышенную производительность, расширенный диапазон рабочих ширин и усовершенствованные системы контроля внесения. Одной из главных технических особенностей Axis 55 стала значительно увеличенная максимальная производительность внесения - до 675 кг удобрений в минуту. Это на 30 % больше по сравнению с предшественником. Благодаря такому показателю разбрасыватель способен обеспечивать норму внесения до 900 кг/га при рабочей ширине 36 метров и скорости движения машины 25 км/ч. При этом устройство сохраняет возможность работы с очень низкими нормами внесения, например, при распределении гранул против улиток, бе ...>>

Антоцианы черники: природная защита для зрения в темноте 14.07.2026

Специалисты все активнее изучают влияние растительных веществ на здоровье глаз. Особое внимание привлекают антоцианы - природные пигменты, которые придают яркую окраску многим ягодам и овощам. Новые данные показывают, что эти соединения способны не только защищать клетки глаз от окислительного стресса, но и ускорять восстановление родопсина - ключевого пигмента, отвечающего за способность видеть в условиях низкой освещенности. Антоцианы содержатся в большом количестве в чернике, голубике, ежевике, черной смородине, а также в краснокочанной капусте и некоторых других красных, синих и фиолетовых продуктах. Эти вещества обладают мощными антиоксидантными и противовоспалительными свойствами. Они помогают нейтрализовать активные формы кислорода, которые повреждают клетки сетчатки и способствуют развитию хронического воспаления. По данным исследователей, антоцианы оказывают комплексное положительное влияние на зрительную систему. Они улучшают микроциркуляцию крови в сетчатке, поддержива ...>>

Случайная новость из Архива Построится крупнейший закрытый бассейн 08.06.2021 Компания Blue Abyss Ltd. планирует в ближайшее время приступить к строительству самого большого и самого глубокого в мире закрытого бассейна. Объем воды в этом бассейне составит 42 тысячи кубических метров или 168 миллионов чашек чая, если использовать традиционную британскую единицу. А создается это сооружение преимущественно для тестирования новых технологий из области подводной робототехники, плюс к этому, бассейн станет первым в мире коммерческим учебным и тренировочным центром для астронавтов. Бассейны закрытого типа являются превосходным местом для тестирования подводных навигационных технологий, тренировок ныряльщиков или астронавтов в условиях моделируемой невесомости. В таких бассейнах, используемых уже больше века, легко контролируются самые различные аспекты окружающей среды, что позволяет производить тестирование конструкций подводных аппаратов и решать сложные технические проблемы в условиях резких управляемых изменений. Сооружение Blue Abyss, на строительство которого будет затрачено порядка 212 миллионов американских долларов, будет возведено неподалеку от аэропорта Ньюки-Корнуолл, Великобритания, и будет находиться в непосредственной близости от космодрома Корнуолл. Бассейн будет иметь следующие габариты - 50 метров в длину, 40 метров в ширину и 50 метров в глубину, а его объем будет эквивалентен объему 17 бассейнов Олимпийского стандарта. Точка максимальной глубины этого бассейна будет находиться на дне шахты, диаметром 16 метров. Размеры бассейна Blue Abyss будут достаточными для того, чтобы в бассейн можно было погрузить целиком копии модулей Международной космической станции, помимо этого, в глубине бассейна можно будет проводить полноценные испытания подводных аппаратов-роботов и испытания подводных энергетических установок. В случае необходимости, в бассейн можно будет опустить модели подводных пещер, затонувших судов и самолетов, для чего комплекс оборудован сдвигающейся крышей и 30-тонным подъемным краном. Помимо всего этого, бассейн оборудован средствами, позволяющими контролировать и регулировать температуру воды, освещенность, уровень солености воды, моделировать течения различной силы и направлений на различной глубине. В настоящее время компания Blue Abyss уже получило от британских властей разрешение на начало строительства бассейна. Весь процесс строительства должен уложиться в 18 месяцев и открытие бассейна, таким образом, должно состояться в 2023 году.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026