Image
14.9.2018 0 Comments

Grafén umožní taktovať procesory na terahertzových frekvenciách

Grafén sa považuje za sľubný materiál pre nanoelektroniku budúcnosti. Teoreticky by mal umožňovať taktovacie frekvencie až tisíckrát vyššie ako súčasná kremíková elektronika. Teraz vedci z Helmholtz Zentrum Dresden-Rossendorf (HZDR) a University of Duisburg-Essen (UDE) v spolupráci s Ústavom Max Plancka pre výskum polymérov preukázali, žemôže skutočne efektívne konvertovať elektronické signály s frekvenciami v gigahertzovom pásme na signály s niekoľkonásobne vyššou frekvenciou. Svoje výsledky prezentovali vo vedeckom časopise Nature

Dnešné elektronické komponenty na báze kremíka pracujú s taktovacími frekvenciami niekoľko sto gigahertzov. To znamená, že prepínajú niekoľko miliárd krát za sekundu. Elektronický priemysel sa však v súčasnosti snaží získať prístup do oblasti terahertzových frekvencií, čo je tisíckrát vyššia rýchlosť. Potenciálnym nástupcom kremíka môže byť grafén, ktorý má vysokú elektrickú vodivosť a je kompatibilný so všetkými existujúcimi elektronickými technológiami. 

Teraz tím pod vedením Dr. Michaela Genscha poskytol prvý priamy dôkaz o znásobení frekvencie z gigahertzov na terahertzy v monovrstve grafénu. Podarilo sa mu to pomocou triku. Výskumníci použili grafén, ktorý obsahuje veľa voľných elektrónov, ktoré pochádzajú z interakcie grafénu so substrátom, na ktorom je uložený, ako aj s okolitým vzduchom.

Ak sú takéto „mobilné“ elektróny excitované oscilujúcim elektrickým poľom, podelia sa o svoju energiu s ostatnými elektrónmi v graféne. Potom sa správajú spoločne ako ohrievaná kvapalina. Obrazne povedané, z elektronickej „kvapaliny“ grafénu sa stáva elektronická „para“. Zmena z „kvapaliny“ na „paru“ prebieha veľmi rýchlo – iba za bilióntiny sekundy. To spôsobuje významné zmeny vo vodivosti grafénu, čo je kľúčový jav vedúci k preklopeniu gigahertzových frekvencií na terahertzové.

Vedci použili elektromagnetické impulzy zo zariadenia TELBE, zdroja terahertzového žiarenia v ELBE Center for High-Power Radiation Sources pôsobiacom pri HZDR,s frekvenciami medzi 300 až 680 gigahertzov a premenili ich v graféne na elektromagnetické impulzy s troj-, päť- a sedemnásobkom počiatočnej frekvencie, t. j. zvýšili ich frekvencie do terahertzovej oblasti. Ide o prelomový objav, dokazujúci, že elektronika na báze uhlíka môže fungovať veľmi efektívne pri ultravysokých frekvenciách, ktoré sú pre tradičné polovodiče nemysliteľné.

Zdroj: sciencedaily.com.

Zobrazit Galériu
Autor: Redakcia

Nechajte si posielať prehľad najdôležitejších správ emailom

Mohlo by Vás zaujímať

Výskum 2

Rectenna: Elektrina získaná zo signálu Wi-Fi by mohla napájať prenosnú elektroniku, smartfóny či implantáty

08.02.2019 00:15

Predstavte si, že by váš smartfón, notebook, nositeľná či iná elektronika nepotrebovali na napájanie batériu. Výskumníci z Massachusettskej technologickej univerzity uskutočnili krok týmto smerom. Vyv ...

Výskum

Revolučná 3D tlačiareň objekty netlačí po vrstvách. „Vyťahuje“ ich z kvapalného akrylátu

07.02.2019 00:25

Hoci moderná technológia 3D tlače umožňuje vytvoriť úžasné veci, stále má svoje obmedzenia. Vytlačené objekty majú často zúbkované okraje, nerovný povrch a problémy môžu byť aj s tlačou komplexnejších ...

Výskum

Prielom v budúcnosti komunikácie. Prenos zvuku pomocou lasera priamo do ľudského ucha

05.02.2019 00:15

Vedci z MIT našli spôsob, ako využiť laser na prenos zvukov vrátane hudby a reči cez miestnosť priamo do ucha človeka bez akéhokoľvek prijímača. Tento objav môže znamenať prielom pre budúcnosť zvuku a ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

Apsara Yogaton

Najnovšie videá



PC forum button