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:

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 Создан графеновый полупроводник 13.01.2024 Американские ученые создали первый в мире полупроводник на основе эпитаксиального графена. Этот материал обладает уникальной кристаллической структурой углерода, обеспечивая более высокую подвижность электронов по сравнению с традиционным кремнием. Транзисторы, созданные на его основе, способны работать на терагерцовых частотах, превосходя кремниевые аналоги в 10 раз. Этот научный прогресс открывает двери для эффективного использования графена в электронике, предоставляя возможность создания более производительных и быстрых транзисторов, что может повлечь за собой внушительные технологические изменения в будущем Полупроводники объединяют свойства проводников и изоляторов. Температурный диапазон, при котором электроны могут двигаться через полупроводник, делает его ключевым материалом в электронике. Традиционно, кремний использовался в чипах, но графен, благодаря своей уникальной структуре, предоставляет электронам более свободное движение, снижая сопротивление материала. Графен, состоящий из одного слоя углерода в гексагональной решетке, отличается высокой проводимостью по сравнению с кремнием. Однако его использование в электронике осложнялось отсутствием "запретной зоны", необходимой для работы транзисторов. Ученые преодолели эту проблему, сплавив графен с карбидом кремния, создав функциональный графеновый полупроводник. Этот прорыв не только представляет собой первый рабочий графеновый полупроводник, но и обеспечивает возможность интеграции его в существующие производственные процессы. Переход от кремниевых к графеновым пластинам, использованным в эпитаксиальном графене, становится реальностью, предвещая новые горизонты в области электроники.

Смотрите полный Архив новостей науки и техники, новинок электроники

www.diagram.com.ua
2000-2026