Создано наноплазменное устройство, скорость работы которого в 100 раз превышает скорость работы транзисторов

Наноплазменное устройство

Исследователи из Швейцарского федерального политехнического университета Лозанны (Swiss Ecole Polytechnique Federale de Lausanne, EPFL) разработали наноустройство, которое работает в 10 раз быстрее, чем самые высокоскоростные современные транзисторы, а по отношению к обычным кремниевым транзисторам, используемым в компьютерных чипах, они демонстрируют 100-кратное преимущество по быстродействию. Это наноустройство способно вырабатывать волны терагерцового диапазона, в которых заключено достаточно большое количество энергии, что открывает перспективы его использования в областях бесконтактного химического анализа, мультиспектральной фото- и видеосъемки, высокоскоростной радиосвязи и т.п.

Устройство состоит из двух металлических пластин, расположенных на удалении 20 нанометров друг от друга. Приложенный к пластинам электрический потенциал создает наноразмерное облако плазмы в промежутке между пластинами и когда значение этого потенциала увеличивается выше определенного порога, мощный поток электронов устремляется от одной пластины к другой. Такое согласованное движение электронов создает импульс, амплитудой от 10 до 100 Вольт, который производит высокочастотные радиоволны.

Таким образом, устройство вырабатывает импульсы, длительность которых исчисляется пикосекундами. При этом, устройство способно работать практически в непрерывном режиме, вырабатывая 50 миллионов импульсов в секунду. Но самым главным является то, что вырабатываемые импульсы являются одновременно и высокочастотными, и высокоэнергетическими, чего очень сложно добиться при помощи любых других методов.

Генератор таких мощных пикосекундных импульсов имеет огромный потенциал для его практического использования в инновационных методах диагностики и лечения различных заболеваний, включая и терапию рака. Терагерцовые радиоволны находятся между микроволновой и инфракрасной частями электромагнитного спектра, их частоты находятся в диапазоне от 1 миллиарда до 30 триллионов колебаний в секунду, они не имеют ионизирующего характера и поэтому совершенно безопасны для человека. Такие волны имеют отличительную особенность — они практически беспрепятственно проникают сквозь бумагу, одежду, древесину и даже строительный бетон.

Наноустройство, разработанное швейцарскими учеными, может быть изготовлено на поверхности кристалла обычного чипа или на поверхности гибкой подложки. Это, в свою очередь, позволит использовать такие устройства, установленные в смартфонах или других переносных приборах, для экологического мониторинга, экспресс-анализа пищевых продуктов и для много другого, что принесет человеку неоценимую пользу.

Ключевые слова:
Наноустройство, Плазма, Потенциал, Электрический, Импульс, Электрон, Энергия, Частота, Терагерцовый, Диапазон

Первоисточник

Другие новости по теме:

Share Button

Материалы по теме:

Создан крошечный уникальный резонатор, способный генерировать сразу несколько частот
В большинстве современных устройств, начиная от простейших электронных часов, используются специальные компоненты, называемые тактовыми генераторами, которые при подаче на них соответствующего сигнала начинают выдавать ...
Углеродные нанотрубки были превращены в крошечные транзисторы при помощи электронного микроскопа
Международная группа ученых, в состав которой входили исследователи из Японии, Китая, России и Австралии, использовали разработанный ими уникальный инструмент, встроенный в конструкцию типового электронного ...
Создана органическая молекула, работающая как крошечный молекулярный транзистор
Исследователи из Лундского университета (Lund University), Швеция, создали достаточно простую молекулу одного из видов углеводородов, которая с электрической точки зрения выполняет функцию логического ключа. ...
RV16X-NANO — первый 16-разрядный программируемый процессор на углеродных нанотрубках
Инженеры из Массачусетского технологического института и специалисты известной компании Analog Devices совместными усилиями создали первый полностью программируемый 16-разрядный микропроцессор на углеродных нанотрубках. Схема этого ...
Создан самый тонкий оптический световод, толщина которого составляет всего три атома
Разработчики современных оптических устройств всеми силами пытаются сделать эти устройства все меньшими и меньшими. Их конечной целью является создание интегрированных фотонных чипов, размеры которых ...
You can skip to the end and leave a response. Pinging is currently not allowed.

Leave a Reply

Яндекс.Метрика