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

      Vakava liikenneturma Heinävedellä – osallisina useita autoja

    2. 2

      51 Siwaa ja Valintataloa suljetaan – tässä koko lista

    3. 3

      Perhetragedia taustalla – MM-kisojen johtoon äkillinen muutos

    4. 4

      Pelastajien kuvat kertovat lohduttomasta urakasta: 17-vuotias suomalaisnuori putosi Alpeilla jäärotkoon ja kuoli

    5. 5

      Kohuhiihtäjälle rahaa kerännyt Aleksi Valavuori arvoituksellisena – ”Perjantaina tulee ulos iso uutinen”

    6. 6

      Poliisin kuvat: palkitun kissakasvattajan pakastimesta löytyi karmea yllätys – ”Pyörryin, kun sain puhelun”

    7. 7

      Kimmo kuvasi tulipallon Nurmijärven taivaalla – Ursan Jaakko tunnisti 5 sekunnissa

    8. 8

      IS seuraa miesten sprintin karsintaa – Venezuelan Adrián Solano starttaamassa matkaan

    9. 9

      Upea pari! Tässä on Minka Kuustosen komea näyttelijärakas – yhdessä jo vuosia

    10. 10

      Ex-salibandyvalmentaja yritti raiskata naisen pensaassa – poliisi ehti väliin

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Nämä kuitit kannattaa säästää – ”Silloin kuittien on löydyttävä”

    2. 2

      Lauri, 30, kertoo miksi pettää vaimoaan Tinder-naisten kanssa: ”En tunne minkäänlaista syyllisyyttä”

    3. 3

      Poliisin kuvat: palkitun kissakasvattajan pakastimesta löytyi karmea yllätys – ”Pyörryin, kun sain puhelun”

    4. 4

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    5. 5

      Suomalaismies aikoo miljonääriksi 500 päivässä – näin hän sen tekee

    6. 6

      Näitä tuotteita Suomen vaarallisimmat vangit himoitsevat selleihinsä Riihimäen vankilan omasta kaupasta

    7. 7

      Perhetragedia taustalla – MM-kisojen johtoon äkillinen muutos

    8. 8

      ”Maailman täydellisin nainen” Kelly, 37, paljastaa luomukurvinsa kiusoittelevassa kylpykuvassa: ”Täydellinen tiimalasivartalo”

    9. 9

      Sulhanen tuomittiin brittikirjailijan murhasta – kirjailija oli keksinyt itse ruumiin piilopaikan

    10. 10

      Isisin seksiorjaksi joutunut kertoo hirvittävistä kokemuksistaan: ”Sama mies raiskasi minut joka päivä”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    2. 2

      MTV: Saara Aalto kärsii kiusallisesta ja kivuliaasta naistentaudista: ”Ei parannuskeinoa”

    3. 3

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    4. 4

      Pekka Vähäsöyrinki tunnusti Mika Myllylän haudalla, milloin dopinginkäyttö alkoi: ”Siinä hetkessä annoin periksi”

    5. 5

      Traaginen onnettomuus Helsingissä – työkoneen kauha osui kävelijään, nainen kuoli vammoihinsa

    6. 6

      Stubb opetti Trumpille faktoja Ruotsista – viesti sytytti kiivaan keskustelun

    7. 7

      Kanadan hurmuriministeri sai Ivanka Trumpin pasmat sekaisin – flirttaileva kuva leviää vauhdilla

    8. 8

      Yleinen virhe wc-pöntöllä: Tästä syystä pyttyyn jää helposti ”jarrutusjäljet”

    9. 9

      Anu Saagim haukkui Maria Veitolaa rumaksi suorassa lähetyksessä – Veitola harmistui studioyleisön reaktiosta: ”Yleisö nauraa ja taputtaa”

    10. 10

      Nokialla pahoinpidelty 17-vuotias tyttö on kuollut

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Vakava liikenneturma Heinävedellä – osallisina useita autoja

    2. 2

      51 Siwaa ja Valintataloa suljetaan – tässä koko lista

    3. 3

      Perhetragedia taustalla – MM-kisojen johtoon äkillinen muutos

    4. 4

      Pelastajien kuvat kertovat lohduttomasta urakasta: 17-vuotias suomalaisnuori putosi Alpeilla jäärotkoon ja kuoli

    5. 5

      Kohuhiihtäjälle rahaa kerännyt Aleksi Valavuori arvoituksellisena – ”Perjantaina tulee ulos iso uutinen”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Nämä kuitit kannattaa säästää – ”Silloin kuittien on löydyttävä”

    2. 2

      Lauri, 30, kertoo miksi pettää vaimoaan Tinder-naisten kanssa: ”En tunne minkäänlaista syyllisyyttä”

    3. 3

      Poliisin kuvat: palkitun kissakasvattajan pakastimesta löytyi karmea yllätys – ”Pyörryin, kun sain puhelun”

    4. 4

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    5. 5

      Suomalaismies aikoo miljonääriksi 500 päivässä – näin hän sen tekee

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Julkkiksilta sataa tukea rumaksi haukutulle Maria Veitolalle – Rakel Liekiltä tyhjentävä kommentti

    2. 2

      MTV: Saara Aalto kärsii kiusallisesta ja kivuliaasta naistentaudista: ”Ei parannuskeinoa”

    3. 3

      Kummisetä antoi 10-vuotiaalle tyttärelle lahjarahaa – Kela rokotti koko perheeltä 341,52 euroa/kk

    4. 4

      Pekka Vähäsöyrinki tunnusti Mika Myllylän haudalla, milloin dopinginkäyttö alkoi: ”Siinä hetkessä annoin periksi”

    5. 5

      Traaginen onnettomuus Helsingissä – työkoneen kauha osui kävelijään, nainen kuoli vammoihinsa

    6. Näytä lisää