Yhden atomin transistori vähentää energiankulutusta

Saksalaisen Karlsruhe Institute of Technologyn (KIT) professori Thomas Schimmelin ja hänen tiiminsä ovat kehittäneet yhden atomin transistorin. Kvanttielektroniikan komponentti kytkee sähkövirtaa yksittäisen atomin hallitulla sijoittelulla kahden elektrodin väliin.

Yksiatominen transistori perustuu täysin uuteen tekniseen lähestymistapaan. Transistori koostuu pelkästään metallista. Koska siinä ei ole puolijohteen tapaan energiarakoa sitä voi käyttää erittäin pienillä jännitteillä, mikä johtaa erittäin alhaiseen energiankulutukseen. Kokeissa käytettiin lähdenieluvirtoja, jotka vaihtelevat välillä 1-8 mikroampeeria.

”Tämä kvanttielektroniikan elementti mahdollistaa perinteisten piiteknologioita 10 000 kertaa pienemmät energiakäytön kytkimet, toteaa fysiikan ja nanoteknologian asiantuntijaprofessori Thomas Schimmel.

Tutkijat rakensivat kaksi metallikontaktia, joiden välinen fyysinen rako on yhtä leveä kuin yksittäinen metalliatomi.

”Sähköisellä ohjauspulssilla sijoitamme yksittäisen hopea-atomin tähän rakoon ja suljemme virtapiirin”,  Thomas Schimmel selittää. ”Kun hopea-atomi poistetaan, piiri katkeaa”, hän sanoo.

Yksiatomi-transistori toimii huoneenlämmössä ja kuluttaa hyvin vähän energiaa, mikä avaa täysin uusia näkökulmia tietotekniikkaan. Tähän asti KIT:n yksiatomi-transistoria on sovellettu nestemäisessä elektrolyytissä mutta jatkossa se toiminee kiinteässä elektrolyytissä.

Lisää: Nanobitteja (LINKKI) ja Karlsruhe Institute of Technologyn (KIT) tiedote (LINKKI) ja tutkijoiden tiedeartikkeli Advanced Materials -lehdessä (LINKKI).

Kuvat: Karlsruhe Institute of Technologyn (KIT)

Uusimmat teknologiauutiset kätevästi uutiskirjeessä – vain kerran kuukaudessa (LINKKI)

LUE – UUTTA  – LUE – UUTTA – LUE – UUTTA

Uusi ammattilehti huipputekniikan kehittäjille – Lue ilmaiseksi!