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:

Кислотность океана разрушает зубы акул 03.10.2025

Мировые океаны выполняют важнейшую функцию - они поглощают около трети углекислого газа, выбрасываемого в атмосферу. Это помогает замедлять темпы глобального потепления, но имеет и обратную сторону. Растворяясь в воде, CO2 образует угольную кислоту, которая повышает концентрацию водородных ионов и приводит к снижению pH. Вода становится более кислой, а последствия этого процесса уже заметны для морских экосистем. Средний показатель кислотности океана сейчас равен примерно 8,1, тогда как еще недавно за условную норму брали значение 8,2. По прогнозам, к 2300 году уровень может упасть до 7,3 - это сделает океан почти в десять раз кислее нынешнего состояния. Для обитателей морей подобные изменения означают не просто сдвиг химического равновесия, а реальную угрозу физиологическим процессам, начиная от формирования раковин у моллюсков и заканчивая охотничьим поведением акул. Чтобы выяснить, как именно кислотная среда отражается на зубах акул, группа немецких исследователей провела эксп ...>>

Почтовый космический корабль Arc 03.10.2025

Космические технологии становятся частью инфраструктуры, способной повлиять на логистику, медицину и даже военную сферу. Идея использовать орбиту как глобальный склад для срочных поставок звучала еще недавно как научная фантастика, но стартап Inversion пытается превратить ее в практическое решение. Компания Inversion появилась в начале 2021 года благодаря Джастину Фиаскетти и Остину Бриггсу, которые на тот момент были студентами Бостонского университета. Их замысел состоял в том, чтобы сделать возможной доставку грузов не только через спутниковые сети данных, но и в буквальном смысле - физических предметов. В основе лежит простая мысль: если космос обеспечивает доступ к любой точке Земли, то и грузы должны перемещаться тем же маршрутом. Уже за три года работы команда из 25 специалистов успела построить демонстрационный аппарат "Ray". Его запуск состоялся в рамках миссии SpaceX Transporter-12. Устройство весом 90 килограммов проверяло ключевые технологии Inversion, включая двухком ...>>

Лазерное обогащение урана 02.10.2025

Ядерная энергия остается одним из ключевых источников стабильного электричества, особенно для стран с растущими потребностями в энергоснабжении. Однако обеспечение бесперебойных поставок топлива для атомных станций требует современных технологий обогащения урана, которые одновременно эффективны и безопасны. Американская компания Global Laser Enrichment (GLE) делает значительный шаг в этом направлении, завершив масштабное тестирование лазерной технологии обогащения урана. Демонстрационная программа была проведена на объекте в Уилмингтоне, Северная Каролина. Тестирование технологии SILEX (Separation of Isotopes by Laser EXcitation), разработанной австралийской Silex Systems, стартовало в мае 2025 года и продлится до конца года. В ходе экспериментов компания планирует получить сотни фунтов низкообогащенного урана (LEU), который может быть использован в качестве топлива для атомных электростанций. GLE была создана в 2007 году для коммерциализации лазерных методов обогащения урана в С ...>>

Безлинзовая ИК-система 02.10.2025

Инфракрасные технологии занимают особое место в науке и технике. Они позволяют заглянуть туда, где человеческий глаз бессилен, - в темноту, сквозь дымку или туман, на значительные расстояния. Однако развитие этой области сдерживают дорогие и капризные камеры, требующие охлаждения и сложного обслуживания. Китайские исследователи предложили неожиданный выход: создание безлинзовой системы, которая превращает невидимое инфракрасное излучение в четкие изображения с помощью оптики нового поколения. В основе этой разработки лежит древняя идея "изображения через отверстие", о которой еще в IV веке до нашей эры писал философ Мо-цзы. Современные ученые пошли дальше и вместо физической дырочки сформировали оптическое отверстие прямо в нелинейном кристалле, используя сверхкороткие лазерные импульсы. Такое решение позволяет преобразовывать инфракрасное излучение в видимый свет, который без труда фиксируется обычными кремниевыми сенсорами. Руководитель проекта профессор Хэпинг Цзэн подчеркивае ...>>

Жара вызывает агрессию 01.10.2025

Животный мир чутко реагирует на изменения температуры, и в последние годы ученые все чаще обращают внимание на то, как жара влияет не только на физиологию, но и на поведение живых существ. Рост глобальных температур способен не только изменять экосистемы, но и формировать новые социальные модели у животных. Одним из тревожных проявлений оказывается рост агрессивности, который наблюдается у самых разных видов. В лаборатории Университета Юга в Сьюани, штат Теннеси, экологи наблюдали за чернобрюхими саламандрами Desmognathus amphileucus. Эти небольшие амфибии, обитающие в ручьях Аппалачей, продемонстрировали ярко выраженное территориальное поведение: они пытались кусать соперников и заставлять их покидать занятую территорию. Интересно, что у близкородственных видов - саламандры Окои и тритона - подобных реакций не зафиксировали. Это подчеркивает избирательность явления и его связь с особенностями конкретных организмов. Сходные результаты были получены и в экспериментах с другими вид ...>>

Случайная новость из Архива Ученым свойственно ошибаться 07.01.2006 А особенно-ученым-медикам. К такому выводу пришел греческий эпидемиолог Иоанн Иоаннидес, проанализировав 49 научных работ, опубликованных в самых авторитетных медицинских журналах мира с 1990 по 2003 год. Причем были выбраны статьи, имевшие большой отклик среди коллег: каждая из них цитировалась в других работах не менее тысячи раз. Оказалось, что результаты 14 из 49 работ (почти трети!) позже опровергли другие исследователи. Более того, когда Иоаннидес математически обработал данные, касающиеся проверки эффективности лекарств или методов лечения, содержащиеся во всех 49 статьях, выяснилось, что во многих случаях они статистически недостоверны. Или число пациентов в опытах было слишком небольшим, или автор исследования отбросил те результаты, которые расходились с его ожиданиями. В целом более половины проанализированных работ вызывают серьезные сомнения. Иоаннидес надеется, что в более точных науках, скажем в математике, физике, химии, дело может обстоять лучше.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025