رفتن به مطلب

ساخت ابررسانای جدید برای تولید مدارات الکترونیکی با مصرف پایین انرژی


ارسال های توصیه شده

ساخت ابررسانای جدید برای تولید مدارات الکترونیکی با مصرف پایین انرژی

 

محققان ژاپنی موفق شدند از دو ماده‌ای که در حالت عادی و به تنهایی ابررسانا نیستند، یک ابررسانا تولید کنند. با این روش می‌توان مدارات الکترونیکی با مصرف انرژی بسیار پایین تولید کرد.

به گزارش سرویس علم و فن آوری پایگاه اطلاع رسانی صبا به نقل از ایسنا، یک تیم تحقیقاتی به رهبری ماساشی کاوازاکی از دانشگاه توهوکو ژاپن با استفاده از رسوب دهی الکترودها روی سطح اکسید تانتالیوم پتاسیم(KTaO3) یک ترانزیستور ساختند. این ترانزیستور بوسیله یک قطره سیال یونی شامل کاتیون‌های دی اتیل مالئیک استر اسید(DEME) و آنیون‌های تترافلوراید بور پوشیده می‌شود.

 

پیش از این ثابت شده بود زمانی که یک قطره سیال آنیونی روی سطح اکسید تانتالیوم پتاسیم قرار گیرد، یک دولایه به حالت ساندویچی تشکیل می‌شود که فاصله میان آنها دو نانومتر خواهد بود. اگر به این دو لایه ولتاژی اعمال شود، بارها به ‌صورت الکترواستاتیکی روی یک سطح این دو لایه جمع، و در نهایت موجب تشکیل یک خازن می‌شود.

 

محققان دمای این سیستم را به آهستگی کاهش دادند و توانستند هدایت میان این شکاف را اندازه بگیرند. کاوازاکی می‌گوید: این ماده در ابتدا عایق است، اما در ادامه به یک نیمه‌هادی تبدیل می‌شود. با کاهش دما این ماده به فلز تبدیل شده و در نهایت با کاهش دما به 0.005 کلوین به یک ابررسانا تبدیل می‌شود. این دما به دمای صفر مطلق بسیار نزدیک است. هر چند که سیال یونی در دمای 200 درجه کلوین(70- درجه سانتیگراد) منجمد می‌شود، اما به محض این که ولتاژ اعمال می‌شود، بارهای محدود در جامد در جایی نزدیک سطح آن محدود می‌شود. از آن جایی که مقاومت در این حالت صفر است، بنابراین مصرف انرژی مدارات ساخته شده کاهش می‌یابد.

 

به ‌نظر می‌رسد وقتی که سیستم باردار است، الکترون‌ها از سطح الکترودها به سطح دولایه مهاجرت می‌کنند. زمانی که دما کاهش می‌یابد، این الکترون‌ها می‌توانند به ‌راحتی حرکت کنند تا زمانی که حالت مقاومت صفر فرا می‌رسد.

 

کاوازاکی می‌گوید که ما ابررسانای دیگری کشف نکردیم، بلکه ما یک راه کاملا جدید پیش گرفتیم تا به این ابررسانا برسیم. در این روش ماده برای ابررسانا شدن به‌صورت شیمیایی تقویت نمی‌شود، بلکه به‌صورت الکترواستاتیکی تقویت می‌شود.

 

این تیم تحقیقاتی به‌ دنبال راه‌هایی برای ایجاد حالت ابررسانایی در محل تماس دو سطح در دماهای بالا هستند. از آن جایی که این ابررساناها با تقویت الکترواستاتیکی ایجاد می‌شوند، بنابراین از مواد مختلفی می‌توان برای تولید ابررسانا استفاده کرد.

 

کاوازاکی می‌گوید: ما موادی یافته‌ایم که می‌تواند در دمای بالا ابررسانا باشد، غایت هدف ما این است که ابررسانایی بسازیم که در دمای اتاق کار کند.

ایسنا ۳ تیر ۱۳۹۰

  • Like 3
لینک به دیدگاه
×
×
  • اضافه کردن...