FyzWeb  články
Nový supravodivý tranzistor2003-02-28 

V posledních letech se rozvíjí výzkum v oblasti jednoelektronových tranzistorů (princip viz PhysicsWeb). Nyní se vědcům ve Finsku se podařilo vyvinout nový supravodivý zesilovač, který má ze všech zařízení tohoto typu největší zesílení proudu i výkonu. Vědci věří, že bude použit v aplikacích fyziky nízkých teplot včetně výstupních elementů kvantových počítačů.

Dnes se pro výstupní jednotky těchto počítačů uvažují SET (jednoelektronové tranzistory) nebo SQUIDS (supravodivé elementy na bázi kvantové interference). SET jsou vhodné pro velké impedance, SQUIDS pro malé impedance. Obojí se však dostává do problémů při středních impedancích (okolo 1 MW).

Finové postavili supravodivý tranzistor skládající se ze tří přechodů. První je Josephsonův přechod, který je tvořen dvěma supravodivými vrstvami oddělenými tenkým izolantem. Jeho šířka je asi 100 nm. Druhý je normální tunelový přechod a třetí přechod tvoří materiál o velkém odporu.

Na jednu stranu Josephsonova přechodu se přivádí bázový proud skládající se z jednotlivých elektronů, na druhé straně přechodu se vytváří Cooperovy páry a nastává supravodivost.

Na tomto přechodu se nasadí Blochovy oscilace. Ty probíhají v základním energetickém stavu E0. Elektrony se ale mohou tunelovým jevem dostat ze základního stavu do stavu E1 a aby mohlo k oscilacím dojít, je třeba je dostat zpět do základního stavu E0. Toho se docílí injekcí proudu kvazičástic na normální přechod, kde pak probíhá relaxace do základního stavu. Třetí část, velká rezistance, potlačuje nežádoucí oscilace systému. 

Zatím dosažené proudové zesílení je 30 a výkonové zesílení 5. Pracuje se na dosažení ještě lepších výsledků.

Zpracováno podle PhysicsWeb.

Zpracoval J. Kekule.





Doporučit článek

Od:
Komu:
Antispam: