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Posted in | Nanoelectronics

Quantum Phase Transition for Energy Efficient Electronics

Published on May 5, 2011 at 7:26 AM

Durch Cameron Chai

Ein Brookhaven National Laboratory Team um Ivan Bozovic an das US Department of Energy (DOE) geführt hat, ein Atom für Atom Schichtung Methode verwendet, um eine ultradünne Feldeffekt-Gerät wie ein Transistor, der eine Analyse der Bedingungen, die Dämmstoffe konvertieren in Supraleiter bei entwickeln hohen Temperaturen.

Die Forschungsarbeit wurde in der 28. April-Ausgabe von Nature erschienen. Diese Entwicklung könnte dazu beitragen, die Entwicklung nichtresistenten elektronische Geräte. Brookhaven Physiker Ivan Bozovic, der Hauptautor des Papiers ist, sagt das Gerät wird zeigen, was stattfindet, wenn die isolierende Kupfer-Oxid-Material Änderungen an den supraleitenden Zustand.

BNL ist Ivan Bozovic

Ein externes elektrisches Feld angelegt wird, um zu erhöhen oder senken Sie die Dotierung der Bewegung der Elektronen in dem Material. Dies wird zeigen, wie es das Material Einflüsse zu transportieren Strom. Dünne Filme aus einheitliche Zusammensetzung und elektrischen Feldern messen mehr als 10 Milliarden Volt pro Meter sind erforderlich, um diese in Kupfer-Oxid (Cuprat) Supraleitern zu erreichen.

Das Team nutzte die Molekularstrahlepitaxie (MBE)-Methode, um die Entwicklung der supraleitenden Dünnschichten eins nach dem anderen mit präziser Kontrolle über jede Schicht der Dicke. Schon ein einziger Cuprat Schicht in solchen Filmen konnte Display Hochtemperatur-Supraleitung. Die gleiche Methode wurde verwendet, um ultradünne supraleitenden Feldeffekt-Produkte, erhalten die Ladung Isolierung und elektrische Feldstärke Hilfe zu schaffen.

Die Geräte ähneln Feldeffekt-Transistoren (FETs), wo einem halbleitenden Material trägt elektrischen Strom von der Elektrode Quelle an einem Ende des Geräts an eine Drain-Elektrode auf der anderen. FETs werden durch eine Elektrode als ein Tor über den Source-Drain-Leitung, die das Gerät an-oder ausschaltet, wenn Gate-Spannung angelegt wird gestellt überwacht. Die positiv geladenen Ionen bewegen sich zur negativen Elektrode, während die negativ geladenen Ionen zur positiven Elektrode bewegen. Die Ionen zu stoppen, wenn sie die Elektroden erreichen. Die Elektrode Wände Transport gleiche Menge gegensätzliche Strömungen. Die Temperatur eines Modells Hochtemperatur-Supraleiter Verbindung konnte um 30 ° Kelvin gesteuert werden. Die Elektronen bilden Paare in den isolierenden Zustand auch. Die Geräte sind energieeffizient. Das Design unterstützt die Kontrolle der Supraleitung mit einem externen elektrischen Feld.

Quelle: http://www.bnl.gov

Last Update: 4. October 2011 08:20

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