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

Syntetický bojový hightech sliz dokáže zastaviť nepriateľské lode. Dá sa použiť aj ako sprej proti žralokom

07.09.2018 00:20

Americké námorníctvo pracuje na vývoji syntetického bojového slizu inšpirovaného prírodou. Môže byť silnou zbraňou, ktorá zastaví nepriateľské plavidlá na ich ceste. Ako vzor poslúžili sliznatky, ktor ...

Výskum

Môže byť grafén škodlivý pre živé organizmy?

07.09.2018 00:15

Grafén, označovaný aj ako najpevnejší materiál, ponúka veľa možností využitia. Nové výskumy, ako je napr. Graphene Flagship,  výskumná iniciatíva Európskej únie disponujúca rozpočtom vo výške 1 miliar ...

Výskum

Nanorúrky menia tvar vody a vytvoria 2D ľad. Umožňí to doručovať molekuly liekov priamo do živých buniek

06.09.2018 00:20

Vedci z Rice University robili zaujímavé triky s vodou a nanorúrkami. Najprv získali nanorúrky, do ktorých vložili vodu. Pri správnej šírke nanorúrky sa molekula vody zoradí do štvorca. Rouzbeh Shahsa ...

q

Žiadne komentáre

Vyhľadávanie

e-learnmedia_2018

Najnovšie videá



PC forum button