En el Instituto de Tecnología de Karlsruhe KIT, el físico profesor Thomas Schimmel y su equipo han desarrollado un transistor de un solo átomo, el más pequeño del mundo. Este componente de electrónica cuántica cambia la corriente eléctrica mediante el reposicionamiento controlado de un solo átomo, ahora también en el sólidoestado en un electrolito en gel. El transistor de un solo átomo funciona a temperatura ambiente y consume muy poca energía, lo que abre perspectivas completamente nuevas para la tecnología de la información. El transistor se presenta en Materiales avanzados .
La digitalización resulta en un alto consumo de energía. En los países industrializados, la tecnología de la información actualmente tiene una participación de más del 10% en el consumo total de energía. El transistor es el elemento central del procesamiento de datos digitales en centros de computación, PC, teléfonos inteligentes o ensistemas integrados para muchas aplicaciones, desde la lavadora hasta el avión. Una memoria USB de bajo costo disponible comercialmente ya contiene varios miles de millones de transistores. En el futuro, el transistor de un solo átomo desarrollado por el profesor Thomas Schimmel y su equipo en el Instituto de Física AplicadaAPH de KIT podría mejorar considerablemente la eficiencia energética en la tecnología de la información. "Este elemento de electrónica cuántica permite conmutar energías más pequeñas que las de las tecnologías de silicio convencionales en un factor de 10,000", dice el físico y experto en nanotecnología Schimmel, quien realiza investigaciones en la APH,el Instituto de Nanotecnología INT y el Centro de Investigación de Materiales para Sistemas de Energía MZE de KIT.A principios de este año, el profesor Schimmel, considerado el pionero de la electrónica de un solo átomo, fue nombrado codirector del Centro de Electrónica y Fotónica de átomo único establecido conjuntamente por KIT y ETH Zurich.
adentro Materiales avanzados , los investigadores del KIT presentan el transistor que alcanza los límites de la miniaturización. Los científicos produjeron contactos metálicos de dos minutos. Entre ellos, hay un espacio tan ancho como un solo átomo de metal ". Mediante un pulso de control eléctrico, posicionamos un soloel átomo de plata en este espacio y cierra el circuito ", explica el profesor Thomas Schimmel." Cuando el átomo de plata se retira nuevamente, el circuito se interrumpe ". El transistor más pequeño del mundo cambia la corriente a través del movimiento reversible controlado de un solo átomo. Al contrario de lo convencionalcomponentes de electrónica cuántica, el transistor de un solo átomo no solo funciona a temperaturas extremadamente bajas cerca del cero absoluto, es decir, -273 ° C, sino que ya está a temperatura ambiente. Esta es una gran ventaja para futuras aplicaciones.
El transistor de un solo átomo se basa en un enfoque técnico completamente nuevo. El transistor consiste exclusivamente en metal, no se utilizan semiconductores. Esto da como resultado voltajes eléctricos extremadamente bajos y, por lo tanto, un consumo de energía extremadamente bajo. Hasta ahora, el KIT es único-atom transistor ha aplicado un electrolito líquido. Ahora, Thomas Schimmel y su equipo han diseñado un transistor que funciona en un electrolito sólido. El electrolito en gel producido al gelificar un electrolito de plata acuoso con dióxido de silicio pirogénico combina las ventajas de un sólido con el electroquímico.propiedades de un líquido. De esta manera, se mejoran tanto la seguridad como el manejo del transistor de un solo átomo.
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Materiales proporcionado por Instituto Karlsruher für Technologie KIT . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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