Exzitonentransistor. Kostenlose Neuigkeiten aus der technischen Bibliothek

Kostenlose technische Bibliothek

NACHRICHTEN AUS WISSENSCHAFT UND TECHNOLOGIE, NEUHEITEN IN DER ELEKTRONIK
Kostenlose technische Bibliothek / Newsfeed

Exciton-Transistor

21.07.2008

US-Wissenschaftler wollen ein elektrisches Signal direkt in Licht umwandeln.

„In der Mikroelektronik gibt es einen unangenehmen Widerspruch: Berechnungen werden mit Elektronen durchgeführt und Signale über weite Strecken mit Photonen übertragen. Für die entsprechenden Transformationen wird viel Zeit und Energie aufgewendet. Diesen Widerspruch haben wir versucht aufzuheben“, sagt Leonid Batov von der University of California in San Diego. Dazu haben sie einen Exciton-Transistor geschaffen.

Ein Exziton ist ein Quasiteilchen, das aus einem Elektron und einem Loch besteht, die aneinander gebunden sind. Solche Quasiteilchen lassen sich beispielsweise in auf 40K gekühltem Galliumarsenid erzeugen, indem man es mit einem Laser einer bestimmten Wellenlänge bestrahlt. Das Exziton lebt nicht lange und gibt beim Zerfall die in ihm gespeicherte Energie in Form eines Lichtquants ab.

Physiker um Batov haben gelernt, Exzitonen nicht nur zu erzeugen, sondern sie auch mit Hilfe eines elektrischen Feldes in Quantenwänden einzuschließen. Und Sie können Exzitonen freisetzen, indem Sie die Spannung an den Elektroden des Mikroschaltkreises ändern. Somit funktioniert die gesamte Vorrichtung wie ein echter Transistor, bei dem sich die Elektronen bewegen oder nicht bewegen, je nachdem, welche Spannung an die Gate-Elektrode angelegt wird. Hier steuern sie tatsächlich die Bewegung von Photonen, in die sich Exzitonen verwandeln, sobald sie die Quantenwand verlassen.

Wenn es möglich ist, die Betriebstemperatur des Halbleiters zu erhöhen, findet ein solches Gerät breite Anwendung für den schnellen Informationsaustausch zwischen Computern sowie zwischen Mikroschaltungen, die in diesem Fall nicht durch elektrische Kabel, sondern verbunden werden müssen durch optische Fasern.

<< Zurück: Der Computer liest Gedanken 22.07.2008

>> Weiter: Nanopartikel fangen Licht ein 20.07.2008

Neueste Nachrichten aus Wissenschaft und Technik, neue Elektronik:

Die Existenz einer Entropieregel für die Quantenverschränkung wurde nachgewiesen 09.05.2024

Die Quantenmechanik überrascht uns immer wieder mit ihren mysteriösen Phänomenen und unerwarteten Entdeckungen. Kürzlich stellten Bartosz Regula vom RIKEN Center for Quantum Computing und Ludovico Lamy von der Universität Amsterdam eine neue Entdeckung vor, die sich mit der Quantenverschränkung und ihrem Zusammenhang mit der Entropie befasst. Quantenverschränkung spielt eine wichtige Rolle in der modernen Quanteninformationswissenschaft und -technologie. Aufgrund der Komplexität seiner Struktur ist es jedoch schwierig, es zu verstehen und zu verwalten. Die Entdeckung von Regulus und Lamy zeigt, dass die Quantenverschränkung einer Entropieregel folgt, die der für klassische Systeme ähnelt. Diese Entdeckung eröffnet neue Perspektiven im Bereich der Quanteninformationswissenschaft und -technologie und vertieft unser Verständnis der Quantenverschränkung und ihrer Verbindung zur Thermodynamik. Die Ergebnisse der Studie weisen auf die Möglichkeit der Reversibilität von Verschränkungstransformationen hin, was ihre Verwendung in verschiedenen Quantentechnologien erheblich vereinfachen könnte. Eine neue Regel öffnen ... >>

Mini-Klimaanlage Sony Reon Pocket 5 09.05.2024

Der Sommer ist eine Zeit der Entspannung und des Reisens, doch oft kann die Hitze diese Zeit zu einer unerträglichen Qual machen. Lernen Sie ein neues Produkt von Sony kennen – die Mini-Klimaanlage Reon Pocket 5, die verspricht, den Sommer für ihre Benutzer angenehmer zu gestalten. Sony hat ein einzigartiges Gerät vorgestellt – den Reon Pocket 5 Mini-Conditioner, der an heißen Tagen für Körperkühlung sorgt. Damit können Benutzer jederzeit und überall Kühle genießen, indem sie es einfach um den Hals tragen. Diese Mini-Klimaanlage ist mit einer automatischen Anpassung der Betriebsmodi sowie Temperatur- und Feuchtigkeitssensoren ausgestattet. Dank innovativer Technologien passt Reon Pocket 5 seinen Betrieb an die Aktivität des Benutzers und die Umgebungsbedingungen an. Benutzer können die Temperatur einfach über eine spezielle mobile App anpassen, die über Bluetooth verbunden ist. Darüber hinaus sind speziell entwickelte T-Shirts und Shorts erhältlich, an denen ein Mini-Conditioner angebracht werden kann. Das Gerät kann oh ... >>

Energie aus dem Weltraum für Raumschiff 08.05.2024

Mit dem Aufkommen neuer Technologien und der Entwicklung von Raumfahrtprogrammen wird die Erzeugung von Solarenergie im Weltraum immer machbarer. Der Leiter des Startups Virtus Solis teilte seine Vision mit, mit dem Raumschiff von SpaceX Orbitalkraftwerke zu bauen, die die Erde mit Strom versorgen können. Das Startup Virtus Solis hat ein ehrgeiziges Projekt zur Schaffung von Orbitalkraftwerken mit dem Starship von SpaceX vorgestellt. Diese Idee könnte den Bereich der Solarenergieerzeugung erheblich verändern und sie zugänglicher und kostengünstiger machen. Der Kern des Plans des Startups besteht darin, die Kosten für den Start von Satelliten ins All mithilfe von Starship zu senken. Es wird erwartet, dass dieser technologische Durchbruch die Solarenergieproduktion im Weltraum gegenüber herkömmlichen Energiequellen wettbewerbsfähiger machen wird. Virtual Solis plant den Bau großer Photovoltaikmodule im Orbit und nutzt Starship für die Lieferung der notwendigen Ausrüstung. Allerdings eine der größten Herausforderungen ... >>

Neue Methode zur Herstellung leistungsstarker Batterien 08.05.2024

Mit der Entwicklung der Technologie und dem zunehmenden Einsatz von Elektronik wird die Frage der Schaffung effizienter und sicherer Energiequellen immer dringlicher. Forscher der University of Queensland haben einen neuen Ansatz zur Herstellung von Hochleistungsbatterien auf Zinkbasis vorgestellt, der die Landschaft der Energiebranche verändern könnte. Eines der Hauptprobleme herkömmlicher wiederaufladbarer Batterien auf Wasserbasis war ihre niedrige Spannung, die ihren Einsatz in modernen Geräten einschränkte. Doch dank einer neuen, von Wissenschaftlern entwickelten Methode konnte dieser Nachteil erfolgreich überwunden werden. Im Rahmen ihrer Forschung wandten sich Wissenschaftler einer speziellen organischen Verbindung zu – Catechol. Es erwies sich als wichtige Komponente, die die Stabilität der Batterie verbessern und ihre Effizienz steigern kann. Dieser Ansatz hat zu einer deutlichen Spannungserhöhung der Zink-Ionen-Batterien geführt und sie damit wettbewerbsfähiger gemacht. Laut Wissenschaftlern haben solche Batterien mehrere Vorteile. Sie haben b ... >>

Alkoholgehalt von warmem Bier 07.05.2024

Bier, eines der häufigsten alkoholischen Getränke, hat einen ganz eigenen Geschmack, der sich je nach Temperatur des Konsums verändern kann. Eine neue Studie eines internationalen Wissenschaftlerteams hat herausgefunden, dass die Biertemperatur einen erheblichen Einfluss auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks hat. Die vom Materialwissenschaftler Lei Jiang geleitete Studie ergab, dass Ethanol- und Wassermoleküle bei unterschiedlichen Temperaturen unterschiedliche Arten von Clustern bilden, was sich auf die Wahrnehmung des alkoholischen Geschmacks auswirkt. Bei niedrigen Temperaturen bilden sich eher pyramidenartige Cluster, wodurch die Schärfe des „Ethanol“-Geschmacks abnimmt und das Getränk weniger alkoholisch schmeckt. Im Gegenteil, mit steigender Temperatur werden die Cluster kettenförmiger, was zu einem ausgeprägteren alkoholischen Geschmack führt. Dies erklärt, warum sich der Geschmack einiger alkoholischer Getränke, wie z. B. Baijiu, je nach Temperatur ändern kann. Die Erkenntnisse eröffnen Getränkeherstellern neue Perspektiven, ... >>

Zufällige Neuigkeiten aus dem Archiv

Echoortung kann jeder selbst entwickeln 20.03.2012

Es ist seit langem bekannt, dass einige blinde Menschen die Fähigkeit zur Echoortung entwickeln. Beim Gehen schnalzen sie mit der Zunge, und indem sie ein schwaches Echo von diesen Klicks wahrnehmen, können sie die Entfernung zu einem Objekt, seine Größe, Form und sogar die Beschaffenheit seiner Oberfläche abschätzen. Eine Gruppe kanadischer Forscher beschloss, herauszufinden, wie das Gehirn mit einer solchen Aufgabe fertig wird. Sie rekrutierten eine Gruppe blinder und sehender Freiwilliger und luden sie ein, auf Tonband aufgezeichnete Klicks mit einem Echo zu hören, während sie gleichzeitig mit einem Magnetresonanztomographen beobachteten, was in ihrem Gehirn vor sich ging.

Es stellte sich heraus, dass alle Gehirne gleich auf Geräusche reagierten und nur diejenigen Blinden, die in sich einen Sinn für die Echoortung entwickelt hatten, aktivierten die sogenannte „Sporn“-Region des Kortex, die bei Sehenden mit Bildern arbeitet. Als die Freiwilligen gebeten wurden, die gleichen Klicks zu hören, aber ohne Echo, wurde dieser Bereich überhaupt nicht aktiviert. Dies führte dazu, dass die für das Sehen zuständige Gehirnregion bei Blinden anfing, Geräusche zu verarbeiten, und zwar nicht alle, sondern das Echo.

Wissenschaftler verstehen noch nicht ganz, warum dieser bestimmte Teil des Kortex aktiviert wird. Sie schlagen vor, dass diese Region, wenn sie mit einem Blinden ohne Arbeit zurückbleibt, beginnt, mit den Informationen zu arbeiten, die von anderen Sinnen, dh vom Ohr, zu ihr gelangen. Die menschliche Echoortung wurde sehr schlecht untersucht, aber die daran beteiligten Forscher behaupten, dass eine blinde Person mit ihrer Hilfe einen unbesetzten Stuhl in einem Restaurant finden und bestimmen kann, woraus die Wand besteht - Ziegel oder Zement; Er kann sogar durch eine überfüllte Straße radeln, argumentieren sie.

Wissenschaftler sind davon überzeugt, dass die Echoortung keineswegs eine seltene Gabe ist und viele sie in sich selbst entwickeln können. Stimmt, obwohl sie immer noch nicht ganz verstehen, wie das gelehrt werden kann.

„Die Echoortung kann sogar von sehenden Menschen erlernt werden“, sagt einer der Studienteilnehmer Melvin Goodale von der University of Western Ontario, „obwohl noch nicht klar ist, wie gut sie es schaffen werden.“ Immerhin ist der Teil der Hirnrinde dafür verantwortlich vision beschäftigt sich mit visuellem "Allerdings kenne ich einige sehende Menschen, die gelernt haben, gut zu echoen. Diese Eigenschaft kann zum Beispiel für Feuerwehrleute nützlich sein, mit deren Hilfe sie in völliger Dunkelheit einen Weg aus dem Raum finden können."

Voll sehen Archiv für Wissenschafts- und Technologienachrichten, neue Elektronik

Alle Sprachen dieser Seite

Startseite | Bibliothek | Artikel | Sitemap | Site-Überprüfungen