Экситонный транзистор

21.07.2008

Ученые из США хотят напрямую превращать электрический сигнал в свет.

"В микроэлектронике существует одно неприятное противоречие: вычисления проходят с использованием электронов, а сигналы передаются на большие расстояния с помощью фотонов. На соответствующие преобразования тратится немало времени и энергии. Мы попытались уничтожить это противоречие", - говорит Леонид Батов из Калифорнийского университета в Сан-Диего. Для этого они создали экситонный транзистор.

Экситон - это квазичастица, которая состоит из связанных друг с другом электрона и дырки. Такие квазичастицы можно создать, например, в охлажденном до 40К арсениде галлия, посветив на него лазером с определенной длиной волны. Экситон живет недолго и, распадаясь, отдает запасенную в нем энергию в виде кванта света.

Физики во главе с Батовым научились не только создавать экситоны, но и запирать их с помощью электрического поля в квантовых стенках. А выпускать экситоны можно, изменяя напряжение на электродах микросхемы. Таким образом, все устройство работает как самый настоящий транзистор, где электроны перемещаются или не перемещаются в зависимости от того, какое напряжение подано на управляющий электрод. Здесь же они фактически управляют движением фотонов, в которые превращаются экситоны, едва покинув квантовую стенку.

Если удастся поднять рабочую температуру полупроводника, такое устройство найдет широкое применение для быстрого обмена информацией между вычислительными машинами, а также между микросхемами, которые в таком случае надо будет связывать не электрическими проводами, а оптическими волокнами.

<< Назад: Компьютер читает мысли 22.07.2008

>> Вперед: Наночастицы ловят свет 20.07.2008

Последние новости науки и техники, новинки электроники:

Лабораторная модель прогнозирования землетрясений 30.11.2025

Предсказание землетрясений остается одной из самых сложных задач геофизики. Несмотря на развитие сейсмологии, ученые все еще не могут точно определить момент начала разрушительного движения разломов. Недавние эксперименты американских исследователей открывают новые горизонты: впервые удалось наблюдать микроскопические изменения в контактной зоне разломов, которые предшествуют землетрясению. Группа под руководством Сильвена Барбота обнаружила, что "реальная площадь контакта" - участки, где поверхности разлома действительно соприкасаются - изменяется за миллисекунды до высвобождения накопленной энергии. "Мы открыли окно в сердце механики землетрясений", - отмечает Барбот. Эти изменения позволяют фиксировать этапы зарождения сейсмического события еще до появления традиционных сейсмических волн. Для наблюдений ученые использовали прозрачные акриловые материалы, через которые можно было отслеживать световые изменения в зоне контакта. В ходе искусственного моделирования примерно 30% ко ...>>

Музыка как естественный анальгетик 30.11.2025

Ученые все активнее исследуют немедикаментозные способы облегчения боли. Одним из перспективных направлений становится использование музыки, которая способна воздействовать на эмоциональное состояние и когнитивное восприятие боли. Новое исследование международной группы специалистов демонстрирует, что даже кратковременное прослушивание любимых композиций может значительно снижать болевые ощущения у пациентов с острой болью в спине. В эксперименте участвовали пациенты, обратившиеся за помощью в отделение неотложной помощи с выраженной болью в спине. Им предлагалось на протяжении десяти минут слушать свои любимые музыкальные треки. Уже после этой короткой сессии врачи фиксировали заметное уменьшение интенсивности боли как в состоянии покоя, так и при движениях. Авторы исследования подчеркивают, что музыка не устраняет саму причину боли. Тем не менее, она воздействует на эмоциональный фон пациента, снижает уровень тревожности и отвлекает внимание, что в сумме приводит к субъективном ...>>

Алкоголь может привести к слобоумию 29.11.2025

Проблема влияния алкоголя на стареющий мозг давно вызывает интерес как у врачей, так и у исследователей когнитивного старения. В последние годы стало очевидно, что границы "безопасного" употребления спиртного размываются, и новое крупное исследование, проведенное международной группой ученых, вновь указывает на это. Работы Оксфордского университета, выполненные совместно с исследователями из Йельского и Кембриджского университетов, показывают: даже небольшие дозы алкоголя способны ускорять когнитивный спад. Команда проанализировала данные более чем 500 тысяч участников из британского биобанка и американской Программы миллионов ветеранов. Дополнительно был выполнен метаанализ сорока пяти исследований, в общей сложности включавших сведения о 2,4 миллиона человек. Такой масштаб позволил оценить не только прямую связь между употреблением спиртного и развитием деменции, но и влияние генетической предрасположенности. Один из наиболее тревожных результатов касается людей с повышенным ге ...>>

Искусственный мозговой матрикс 29.11.2025

Биоинженерия стремительно выходит за пределы традиционной работы с клетками и биоматериалами. Ученые пытаются не просто выращивать ткани, но и воссоздавать механизмы, управляющие жизнью клеток в реальном организме. Одним из наиболее амбициозных направлений стала разработка искусственных матриксов, которые могли бы подменить природную среду и дать исследователям возможность изучать работу мозга без участия биологических компонентов. На этом фоне работа специалистов Калифорнийского университета в Риверсайде представляет собой особенно заметный шаг вперед. В центре их исследования - платформа BIPORES, созданная полностью из синтетических веществ. Цель проекта заключалась в попытке смоделировать сложную, многослойную структуру внеклеточного матрикса, который в настоящем мозге обеспечивает питание, связь и организацию нервных клеток. При этом разработчики сознательно отказались от каких-либо белков, традиционно необходимых для прикрепления клеток, таких как ламинин или фибрин. Это решени ...>>

Ранняя Вселенная не была ледяной 28.11.2025

Понимание того, как формировались первые структуры во Вселенной, требует взгляда в эпохи, в которых не существовало ни звезд, ни галактик, ни привычных нам источников света. Научные группы по всему миру пытаются восстановить картину тех времен при помощи слабейших радиосигналов, оставшихся от водорода, который наполнял космос вскоре после Большого взрыва. Новые результаты, полученные на радиотелескопе Murchison Widefield Array в Австралии, неожиданным образом меняют представление об этих ранних этапах. Сразу после Большого взрыва, произошедшего около 13,8 миллиарда лет назад, пространство стремительно расширялось и остывало. Через несколько сотен тысяч лет образовался нейтральный водород, и началась так называемая эпоха тьмы, когда Вселенная была лишена источников излучения. Лишь значительно позже гравитация собрала газ в плотные области, где зародились первые звезды и ранние черные дыры, а их интенсивное излучение привело к реионизации водорода и окончательному появлению света. ...>>

Случайная новость из Архива Голуби над автотрассой 02.05.2004 В ранние годы развития авиации летчики нередко летали без карт и навигационных приборов, следуя за линиями железных и шоссейных дорог. Как утверждают орнитологи из Оксфордского университета (Англия), голуби используют ту же стратегию. Исследователи снабдили более полусотни голубей миниатюрными радиомаячками, отвезли птиц от родной голубятни и выпустили. Оказалось, что на больших отрезках обратного пути многие голуби следовали вдоль автодорог. Так, одна птица долетела до развязки на дороге, свернула направо, а на следующей развязке - налево. Затем покинула шоссе и полетела прямо через поля. При таких маневрах путь, в отличие от прямого, мог удлиняться процентов на двадцать, но зато, видимо, экономилась нервная энергия. Следить глазами за дорогой проще, чем пользоваться навигационным "шестым чувством". Насколько сейчас известно, в навигации почтовые голуби используют магнитное поле Земли, положение Солнца и звезд и даже чувство обоняния. По мнению оксфордских орнитологов, магнитное чувство и наблюдения за небесными светилами голуби пускают в ход при взлете, чтобы выбрать общее направление на родной дом. В середине маршрута используют наземные ориентиры, а при подлете к цели - знакомые запахи.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2025