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:

Микропластик в атмосфере - скрытый ускоритель глобального потепления 31.05.2026

Микропластик уже давно признан одним из самых масштабных загрязнителей планеты. Он проникает в океаны, почву, организмы животных и даже в тело человека. Однако до недавнего времени мало кто задумывался о его влиянии на климатические процессы. Новое исследование показало, что микро- и нанопластик в атмосфере способен поглощать тепло, тем самым внося дополнительный вклад в глобальное потепление. Ученые обнаружили, что воздействие пластиковых частиц на климат зависит от их цвета. Светлые частицы отражают солнечный свет и способствуют некоторому охлаждению, в то время как более темные - активно поглощают тепло и излучение. Со временем пластик в атмосфере темнеет под воздействием ультрафиолета, что усиливает его согревающий эффект. Этот процесс напоминает пожелтение пластиковых парковочных талонов, оставленных на солнце. Соавтор исследования, заслуженный профессор наук о Земле в Университете Дьюка Дрю Шинделл отметил, что влияние микропластика на изменение климата пока относительно не ...>>

Универсальный бытовой робот-гуманоид GigaAI SeeLight S1 31.05.2026

Развитие робототехники постепенно переносит сложные машины из промышленных цехов прямо в повседневную жизнь людей. Китайская компания GigaAI сделала важный шаг в этом направлении, представив SeeLight S1 - первую в стране модель универсального бытового робота-гуманоида. Эта разработка призвана взять на себя рутинные домашние дела и стать настоящим помощником в повседневной жизни. Уже в конце текущего месяца сотня роботов SeeLight S1 начнет проходить испытания в специализированном жилом комплексе, предназначенном для работников высокотехнологичных отраслей. По словам генерального директора GigaAI Чжу Чжэна, в первой половине 2027 года роботы будут переданы для бесплатного тестирования обычным семьям в Ухане - столице провинции Хубэй. Такой подход позволит собрать реальные данные о работе устройства в домашних условиях. В демонстрационном видео робот, передвигающийся на колесах, уверенно справляется с множеством бытовых задач. Он нарезает овощи, жарит яйца, загружает стиральную маши ...>>

Вкусовые пристрастия формируются еще в утробе 30.05.2026

Предпочтения человека к еде закладываются задолго до первого прикорма. Современная наука подтверждает, что ребенок начинает знакомиться с ароматами и вкусами пищи еще до рождения, через околоплодные воды. Новое международное исследование показало, что регулярное потребление определенных продуктов беременной женщиной может формировать долгосрочные пищевые предпочтения у ребенка, сохраняющиеся даже спустя годы после появления на свет. Ученые из университетов Великобритании, Франции и Нидерландов провели эксперимент с участием беременных женщин. Одной группе будущих мам давали капсулы с порошком капусты кейл, другой - с порошком моркови. Реакцию детей на эти запахи проверяли в три этапа: сначала в утробе матери с помощью 4D-УЗИ на поздних сроках беременности, затем в возрасте трех месяцев и, наконец, когда детям исполнилось три года. Результаты оказались весьма убедительными. Дети женщин, принимавших порошок кейла, положительно реагировали на запах этой капусты, но негативно - на ар ...>>

Монитор Philips 24B2D5300 с двумя экранами 120 Гц 30.05.2026

Компания Philips разработала интересное устройство, которое решает эту задачу элегантно и технологично. Новый монитор 24B2D5300 оснащен сразу двумя полноценными экранами - один спереди, другой сзади. Такая конструкция особенно востребована в банках, на рецепциях, в медицинских центрах и коворкингах, где важна прозрачность взаимодействия. Обе панели монитора представляют собой IPS-матрицы с диагональю 23,8 дюйма и разрешением Full HD (1920x1080 пикселей). Каждая из них поддерживает частоту обновления 120 Гц, что пока остается редкостью для бизнес-ориентированных моделей. Высокая частота обновления обеспечивает плавное изображение даже при динамичном контенте, делая работу за монитором более комфортной и презентации - более качественными. Пользователи могут выбирать между двумя основными режимами работы: дублирование одного и того же изображения на оба экрана или использование дисплеев как полностью независимых. Благодаря этому сотрудник может видеть на своей стороне рабочую информ ...>>

Цыплята из искусственного яйца, напечатанного на 3D-принтере 29.05.2026

Компания Colossal Biosciences, известная своими амбициозными инициативами по "воскрешению" вымерших животных, достигла важного прорыва. Специалистам удалось вырастить цыплят из полностью искусственного яйца, созданного с помощью 3D-печати. Эта технология рассматривается как значительный шаг на пути к возможному возрождению одного из самых впечатляющих представителей исчезнувшей фауны - гигантского моа. Южноостровной гигантский моа (Dinornis robustus) был одной из самых высоких птиц в истории Земли. Самки этого нелетающего родственника страусов могли вырастать выше двух метров и дотягиваться до пищи на высоте до 3,6 метра. Эти гиганты обитали в Новой Зеландии, однако полностью исчезли примерно в XV веке после активной охоты со стороны первых поселенцев-маори. Теперь Colossal Biosciences пытается вернуть подобных птиц в современный мир с помощью передовых биоинженерных решений. Искусственное яйцо, разработанное компанией, состоит из титановой решетчатой оболочки, изготовленной на 3 ...>>

Случайная новость из Архива Ощущение текстуры через экран гаджета 27.11.2025 Гаджеты научились передавать изображение и звук с впечатляющей реалистичностью, но тактильные ощущения по-прежнему остаются недоступными для полноценной цифровой симуляции. Именно поэтому инженеры и исследователи во всем мире стремятся создать технологии, которые позволят "почувствовать" виртуальный объект так же естественно, как и настоящий. Новая разработка специалистов Северо-Западного университета США стала одним из самых заметных шагов в этом направлении. Возглавлявшая исследование аспирантка Сильвия Тан (Sylvia Tan) подчеркивает, что прикосновение остается последним фундаментальным чувственным каналом, для которого пока нет зрелого цифрового аналога. По ее словам, если визуальные и звуковые интерфейсы давно обеспечивают высокую степень реалистичности, то осязание лишь начинает приближаться к этому уровню. В недавней публикации в журнале Science Advances Тан отмечает, что новая технология способна изменить само представление о взаимодействии человека с устройствами. Разработанное устройство получило название VoxeLite. Это гибкая пленочная конструкция, напоминающая миниатюрный эластичный пластырь, который надевается на кончик пальца и плотно его охватывает. На внешней стороне расположено несколько крошечных выступов, каждый из которых способен по отдельности воздействовать на кожу с высокой точностью и скоростью. Создатели считают, что такая конфигурация заложит основу не только для новых пользовательских интерфейсов, но и для улучшения доступности гаджетов для людей с нарушениями зрения. Одним из ключевых авторов проекта, Дж. Эдвард Колгейт (J. Edward Colgate), объясняет принцип работы устройства. Ведущий наружный слой каждого выступа взаимодействует с поверхностью и создает электростатические сигналы. При контролируемом напряжении меняется величина трения, благодаря чему возникает ощущение давления или скольжения. Фактически пользователь чувствует то же, что и при прикосновении к шероховатому или гладкому предмету. Поскольку расстояние между выступами не превышает 1 мм, VoxeLite воспроизводит микроскопические тактильные детали, на которые обычно реагируют рецепторы кожи. Испытания новой технологии уже состоялись. Тестировщики получали задания распознать виртуальные узоры, направления движения - вверх, вниз или по часовой стрелке - а также отличить разные типы поверхностей. Результаты показали, что точность распознавания достигает 87%, что является высоким показателем для столь ранней стадии развития технологии и подтверждает естественность создаваемых ощущений. Потенциальные сферы применения устройства чрезвычайно разнообразны. VoxeLite может улучшить взаимодействие с сенсорными панелями автомобилей, добавить осязаемость мобильным играм, помочь формировать тактильные подсказки для людей со слабым зрением и даже позволить "прощупывать" текстуры товаров в интернет-магазинах. Интерактивные музеи также могут получить инструмент для имитации рельефов исторических артефактов, не подвергая оригиналы риску. Несмотря на компактность текущей версии, исследовательская группа уже рассматривает возможности масштабирования. Ученые хотят позволить пользователю надевать устройство сразу на несколько пальцев, что сделает создаваемые ощущения гораздо богаче. Кроме того, планируется разработка беспроводного варианта VoxeLite, рассчитанного на повседневное применение, а также методов персональной калибровки для точной настройки интенсивности и характера тактильных сигналов. Важным направлением остается повышение долговечности устройства при длительной эксплуатации.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026