Новая технология проводимости электроэнергии

Новая технология проводимости электроэнергии

Группа учёных-физиков Rutgers продемонстрировала способ проводить электричество между электронными элементами – транзисторами, без потери энергии. Технология открывает новый путь освоения маломощной электроники и, возможно, квантовых вычислений. Отныне любые электронные операции обещают проходить намного быстрее, чем это умеют делать современные компьютеры.

Подробнее о технологичном прорыве

Представленная новая технология электронной проводки стала возможной по результатам, связанным с использованием специальной смеси материалов, обладающих изоляционными и магнитными свойствами. Как отмечается на страницах «Nature Physics»:

Этот материал, пусть не сильно разбавленный с точки зрения магнитных свойств, способен вести себя как магнит и проводит электричество при низкой температуре без потери энергии.

Во всяком случае, даже если исключается возможность заставить этот материал работать при более высокой температуре, имеются все предпосылки, чтобы использовать материю для электронных соединений внутри кремниевых микросхем, используемых в компьютерах и других устройствах.

Соавторы исследования – китайские учёные, объединили хром и ванадий, выступающие в качестве магнитных элементов, с изолятором на основе висмута, сурьмы и теллура.

За счёт выстраивания электронов внутри структуры специально созданного материала в одном направлении, получили эффект «стрелки компаса».

Так называемая «стрелка компаса», строго направленная «на север», создаёт условия, когда электрический ток может течь только вдоль краёв в одном направлении, что приводит к нулевым потерям энергии.

Вывод напрашивается сам собой: электрический ток допустимо проводить с максимальной эффективностью между транзисторами внутри кремниевых чипов, используемых в схемах компьютеров и другой современной электроники.

На базе существующей электронной техники кремниевые чипы используют в основном металл в качестве материала электрических соединений внутри транзисторов. Однако такая технология характерна существенными потерями энергии.

Аномальный изолятор Холла

Теперь учёные продемонстрировали равномерное выравнивание вращающихся электронов внутри специального магнитного изолятора. Устройство называется квантовым аномальным изолятором Холла.

При помощи такой конструкции легко проводить электроэнергию без потерь энергии, при условии, когда температура нагрева рабочих поверхностей близка к абсолютному нулю: минус 459,67 градуса по Фаренгейту. Между тем, сделана только половина дела.

Следующие шаги, согласно утверждениям исследовательской группы, будут включать демонстрацию явления при гораздо более высокой и более практичной температуре для электроники. На этой же базе разрабатывается создание платформы для квантовых вычислений.


На основе информации: Rutgers