Digitoday

Valikko

VTT:n transistori toimii lähellä absoluuttista nollapistettä

Valtion teknillinen tutkimuskeskus kertoo tehneensä läpimurron transistorikehityksessä. VTT on kehittänyt erittäin kylmässä toimivan nanokokoisen transistorin, joka sopii hyvin pienten signaalien mittaamiseen.

VTT:n mukaan transistori on käyttökelpoinen erittäin herkkien sähkömagneettisen säteilyn ilmaisimien ulostulosignaalin vahvistamisessa. Mahdollisia muita käyttökohteita ovat tähtitieteelliset mittaukset, turvakamerat ja jopa SI-mittayksikköjärjestelmän perustan uudistaminen.

Useat fysikaaliset ilmiöt ovat hyödynnettävissä vain erittäin kylmässä. VTT:n kehittämä uusi BOT-transistoriksi (Bloch Oscillating Transistor) nimetty komponentti toimii peräti 0,1 kelvin-asteessa eli 0,1 celcius-asteen etäisyydellä absoluuttisesta nollapisteestä). Näin suuren kylmyyden etu on, että mitattavat signaalit häiriytyvät vain vähän, koska aineen osasten (elektronit, atomit) lämpöliikkeestä aiheutuva kohina on vähäistä, VTT kertoo.

Pitkäjänteistä kehitystä

Transistori keksittiin VTT:llä. Sen mallinnus, valmistus sekä koemittaukset tehtiin yhteistyössä TKK:n kylmälaboratorion kanssa. BOT-transistori perustuu nanokokoiseen Josephsonin liitokseen, jonka ominaisuuksia ja sovelluksia fyysikot tutkivat aktiivisesti eri puolilla maailmaa. VTT uskoo transistorinsa tuovan ainutlaatuisen lisän näihin liitoksiin liittyvään kiehtovaan ilmiömaailmaan.

Uutta transistoria voidaan mahdollisesti käyttää hyväksi myös metrologiassa eli mittauksia käsittelevällä tieteenalalla, koska erittäin pienten virtojen (suuruusluokkaa yksi pA) vertailu on nykyisillä menetelmillä hankalaa.

Lisäksi transistoria voi mahdollisesti käyttää myös niin sanotun kvanttimetrologiakolmion sulkemiskokeen vertailuvahvistimena. Kyseisen kokeen suorittaminen mahdollistaisi SI-mittayksikköjärjestelmän sähköyksiköiden määrittelemisen luonnonvakioiden avulla eli aina ja kaikkialla vakioarvoisten valon nopeuden, elektronin varauksen ja Planckin vakion avulla.

VTT on jo pitkään kehittänyt erittäin kylmässä toimiviin suprajohteisiin perustuvaa teknologiaa. Kehityskohteina ovat olleet aivojen magneettikuvaukseen tarvittavat anturit, tarkkuusmittaukset ja muun muassa sähkömagneettisen säteilyn ilmaisimet.

Apuja teollisuuden kalibrointivertailuihin

Toinen VTT:n kehittämä, metrologian alalla käyttökelpoinen laite on kvanttijännitenormaali, joka pitää arvonsa tarkasti vakiona, kun sitä ohjataan atomikellojen vakiotaajuudella. VTT:n jännitenormaali tehostaa teollisuuden tarvitsemia kalibrointivertailuja ja tekee mahdollisiksi myös vaihtojännitemittaukset. VTT:n mukaan se on helpompi käyttää kuin nykyiset, ja se toimii jopa miljoonia kertoja nopeammin - alle mikrosekunnissa.

Samankaltaisia jännitenormaaleja on kehitetty Saksassa ja USA:ssa. Kilpailu tämäntyyppisten jännitenormaalien kehitystyössä on kova, ja Mittatekniikan keskus aikoo tuotteistaa kehitetyn jännitenormaalin kansainvälisesti kilpailukykyiseksi.

BOT-transistorin ja kvanttijännitenormaalin kehitystyöt ovat osa VTT:n tutkijan Juha Hasselin väitöskirjaa, joka tarkastetaan TKK:lla 9.11.2004.

Kommentit

    Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Minka Kuustonen loisti seksikkäänä rouva Trumpina – sketsiohjelma tarttui myös ajankohtaisiin aiheisiin

    2. 2

      Seitsemän salaperäistä prinsessaa: Tässä ovat parrasvaloja vältelleet kruunupäät –Mukana Kauniit ja rohkeat -tähti ja ”maailman kaunein”

    3. 3

      Tässä ovat Putouksen uudet sketsihahmot – äänestä suosikkiasi!

    4. 4

      Niinan, 38, maatilaa on vainottu jo kolme vuotta: hevosta ajettiin autolla takaa – koko karja menee teuraaksi

    5. 5

      Täällä sarjahukuttaja napattiin – silminnäkijä kertoo kiinniotosta: ”Isokokoinen kaveri nousi ulos”

    6. 6

      Jukurit rankaisi rasistisesti ja seksistisesti karjunutta pelaajaa

    7. 7

      Anna: Viime viikolla erostaan ilmoittanut Rosa Meriläinen seurustelee kirjailijan kanssa

    8. 8

      Marjaana Lehtinen on Miss Plus Size -voittaja!

    9. 9

      Venäläiset innoissaan presidentti Trumpista: ”Kaunis vaimo, paljon rehellisiä miljardeja, vapaus puhua mitä lystää… Mikäs siinä”

    10. 10

      Näin Trumpia vastaan marssittiin maailmalla: Suora lähetys Washingtonin jättimarssilta – jopa puolta miljoonaa ihmistä odotetaan paikalle

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Poliisi IS:lle: Näin sarjahukuttaja jäi kiinni – ”Hänellä oli itsellään tiedossa...”

    2. 2

      Valtava jäävuori uhkaa irrota Etelämantereelta – kauhuskenaariona maailmanlaajuiset seuraukset

    3. 3

      Mikä kaunotar! Ivanka Trump, 35, käänsi katseet vaaleanpunaisessa prinsessapuvussaan

    4. 4

      Niinan, 38, maatilaa on vainottu jo kolme vuotta: hevosta ajettiin autolla takaa – koko karja menee teuraaksi

    5. 5

      6 yleistä virhettä, jotka sinäkin luultavasti teet joka kerta suihkussa

    6. 6

      Tappolistat, agentit, vakoilusatelliitit... 8 salaisuutta, jotka Donald Trump saa tietää virkaan astuttuaan

    7. 7

      Intiimi hetki sian kanssa – Oulun poliisi otti oudon miehen kiinni ojasta

    8. 8

      Juha Mieto joutui antamaan periksi nykyajalle – yhdestä periaatteesta hän ei kuitenkaan luovu ikinä

    9. 9

      Poliisi sai sarjahukuttajan kiinni Joensuussa

    10. 10

      Anna: Viime viikolla erostaan ilmoittanut Rosa Meriläinen seurustelee kirjailijan kanssa

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Juo aamulla vettä tyhjään vatsaan – 8 mahtavaa vaikutusta

    2. 2

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    3. 3

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    4. 4

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    5. 5

      Serbian seksikkäin laulaja Milica, 25, purskahti korsetistaan ulos kesken keikan – yleisö villiintyi

    6. 6

      Nainen synnytti salaa vessassa – raskaudesta tietämättömät vanhemmat havahtuivat pamaukseen

    7. 7

      Kolme povekasta blondia: Natalie, 45, sekoitetaan jatkuvasti tyttäriinsä – erotatko kuvista kuka on äiti?

    8. 8

      Yksi kuoli rekan pudottua moottoritieltä Lohjalla – erikoinen tapahtumaketju johti karmeaan turmaan

    9. 9

      Uimapukumalli Chrissy Teigen jakoi rehellisen kuvan reisistään – miehet hämmentyivät: ”Olen katsonut tätä jo minuutin, ja...”

    10. 10

      Dramaattiset kuvat: Myrskypuuska romahdutti rakenteilla olleen, yli 100-neliöisen talon maan tasalle Kuopiossa

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Minka Kuustonen loisti seksikkäänä rouva Trumpina – sketsiohjelma tarttui myös ajankohtaisiin aiheisiin

    2. 2

      Seitsemän salaperäistä prinsessaa: Tässä ovat parrasvaloja vältelleet kruunupäät –Mukana Kauniit ja rohkeat -tähti ja ”maailman kaunein”

    3. 3

      Tässä ovat Putouksen uudet sketsihahmot – äänestä suosikkiasi!

    4. 4

      Niinan, 38, maatilaa on vainottu jo kolme vuotta: hevosta ajettiin autolla takaa – koko karja menee teuraaksi

    5. 5

      Täällä sarjahukuttaja napattiin – silminnäkijä kertoo kiinniotosta: ”Isokokoinen kaveri nousi ulos”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Poliisi IS:lle: Näin sarjahukuttaja jäi kiinni – ”Hänellä oli itsellään tiedossa...”

    2. 2

      Valtava jäävuori uhkaa irrota Etelämantereelta – kauhuskenaariona maailmanlaajuiset seuraukset

    3. 3

      Mikä kaunotar! Ivanka Trump, 35, käänsi katseet vaaleanpunaisessa prinsessapuvussaan

    4. 4

      Niinan, 38, maatilaa on vainottu jo kolme vuotta: hevosta ajettiin autolla takaa – koko karja menee teuraaksi

    5. 5

      6 yleistä virhettä, jotka sinäkin luultavasti teet joka kerta suihkussa

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Juo aamulla vettä tyhjään vatsaan – 8 mahtavaa vaikutusta

    2. 2

      Häikäisevän kaunis morsian! Mika Häkkinen ja Marketa pääsivät poroajelun kyytiin – suloiset lapset mukana

    3. 3

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    4. 4

      Perhe etsii vastausta kammottavaan kuvaan – mitä tai mikä ilmestyi yhtäkkiä yöllä kotipihalla otettuun valokuvaan?

    5. 5

      Serbian seksikkäin laulaja Milica, 25, purskahti korsetistaan ulos kesken keikan – yleisö villiintyi

    6. Näytä lisää