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

      Saara Aalto sai jättimäisen tukijan – yksi kaikkien aikojen kitaristeista mykistyi suomalaisen esityksestä: ”Satumaista!”

    2. 2

      Poliisilta lisätietoa Houtskarin kaksoissurmasta: Tapausta tutkitaan tappona – ”surmat tehtiin todennäköisesti aamuyöstä”

    3. 3

      Poliisi kiinnostui moottoripyöräilijästä Jyväskylässä – uskomaton määrä asioita pielessä

    4. 4

      Katso tästä, kun Saara Aalto ja Adam Lambert räjäyttivät Wembleyn Bohemian Rhapsodyllaan!

    5. 5

      Pirkka-Pekka Petelius paljastaa: Kuuluisa masturbointikohtaus oli vahinko – ”Mä vaan rupesin venyttelemään sitä”

    6. 6

      Lapsen tuomio Heikki Salon hirsitalo-ostosta: ”Kuinka sä isä saatoit myydä meidän kodin ja ostit tällaisen röttelön?”

    7. 7

      Katso tästä Saara Aallon maagisen komea finaalibiisi – tuomaritkin ylistivät

    8. 8

      Nico Rosberg paljasti haaveensa täysin uudesta urasta – ”Jonain päivänä...”

    9. 9

      Saara upeasti jatkoon! Kilpailee huomenna koko X Factor -kilpailun voitosta

    10. 10

      Video: Voittamaton raskaan sarjan maailmanmestari tyrmäsi taas – ottelu Klitshkoa vastaan sai sinetin!

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Suolistosyöpä yleistyy myös nuorilla – tunnista nämä 5 oiretta

    2. 2

      Katso tästä, kun Saara Aalto ja Adam Lambert räjäyttivät Wembleyn Bohemian Rhapsodyllaan!

    3. 3

      Mitä turmahuoneiston saunassa tapahtui? 4 avointa kysymystä Vuosaaren tragediasta

    4. 4

      IS seurasi hetki hetkeltä: Saara Aalto kisaa X Factorin voitosta! ”Olen niin kiitollinen”

    5. 5

      Saara upeasti jatkoon! Kilpailee huomenna koko X Factor -kilpailun voitosta

    6. 6

      Kruununprinsessa Victoria hurmasi Nobel-gaalassa upeassa juhlapuvussaan: ”Täydet viisi pistettä!”

    7. 7

      Saara Aalto meikissä hetki ennen finaalia – Honey G paljasti kulissien takaisella videolla kasvonsa

    8. 8

      Houtskarin kaksoissurma: Mies ja nainen löytyivät autosta syrjäiseltä hiekkakuopalta

    9. 9

      Saara Aalto ja puoliso Meri saivat X Factor -tuotannolta harvinaisen poikkeusluvan – ”Ovat vanhempia kuin muut”

    10. 10

      Katso tästä Saara Aallon maagisen komea finaalibiisi – tuomaritkin ylistivät

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Poliisi IS:lle: Tällainen tausta Imatran epäillyllä 23-vuotiaalla kolmoismurhaajalla on

    2. 2

      Salkkarit-kaunotar rohkeassa kuvassa – rinnat paistavat läpi henkäyksen ohuesta asusta

    3. 3

      Hänellä oli Linnan juhlien rohkein iltapuku – IS:n lukijat äänestivät illan räväyttävimmän pukeutujan

    4. 4

      Suolistosyöpä yleistyy myös nuorilla – tunnista nämä 5 oiretta

    5. 5

      Robinin, 18, Linnan juhlat -asussa mukana yksityiskohta, joka jäi monilta huomaamatta – presidentiltä erityinen pyyntö kättelyjonossa

    6. 6

      Raivostunut Matti Nykänen perui keikkansa Kanarialla – ravintola joutui maksumieheksi: ”V**ut minä mitään keikkaa vedä”

    7. 7

      Linnan jatkoilla nousi hässäkkä – Heikki Lampela ja Hanna Kärpänen sisään vahvassa juhlatunnelmassa: ”Haluan seikkailuja”

    8. 8

      Matti Vanhasen tyrmäävä naisystävä Heidi säväytti Linnassa – sahaperijättären mekko paljasti dekolteen

    9. 9

      Italialaisen mallikaunottaren, 42, härski alastonkuva kauhistuttaa faneja – pani isäpuolensa ja näyttelijä-äitinsä ikuistamaan itsensä jooga-asennossa

    10. 10

      Suuri lihapullatesti oli yhden pienen pyörykän ylivoimaa – ”Heittämällä paras”

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Saara Aalto sai jättimäisen tukijan – yksi kaikkien aikojen kitaristeista mykistyi suomalaisen esityksestä: ”Satumaista!”

    2. 2

      Poliisilta lisätietoa Houtskarin kaksoissurmasta: Tapausta tutkitaan tappona – ”surmat tehtiin todennäköisesti aamuyöstä”

    3. 3

      Poliisi kiinnostui moottoripyöräilijästä Jyväskylässä – uskomaton määrä asioita pielessä

    4. 4

      Katso tästä, kun Saara Aalto ja Adam Lambert räjäyttivät Wembleyn Bohemian Rhapsodyllaan!

    5. 5

      Pirkka-Pekka Petelius paljastaa: Kuuluisa masturbointikohtaus oli vahinko – ”Mä vaan rupesin venyttelemään sitä”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Suolistosyöpä yleistyy myös nuorilla – tunnista nämä 5 oiretta

    2. 2

      Katso tästä, kun Saara Aalto ja Adam Lambert räjäyttivät Wembleyn Bohemian Rhapsodyllaan!

    3. 3

      Mitä turmahuoneiston saunassa tapahtui? 4 avointa kysymystä Vuosaaren tragediasta

    4. 4

      IS seurasi hetki hetkeltä: Saara Aalto kisaa X Factorin voitosta! ”Olen niin kiitollinen”

    5. 5

      Saara upeasti jatkoon! Kilpailee huomenna koko X Factor -kilpailun voitosta

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Poliisi IS:lle: Tällainen tausta Imatran epäillyllä 23-vuotiaalla kolmoismurhaajalla on

    2. 2

      Salkkarit-kaunotar rohkeassa kuvassa – rinnat paistavat läpi henkäyksen ohuesta asusta

    3. 3

      Hänellä oli Linnan juhlien rohkein iltapuku – IS:n lukijat äänestivät illan räväyttävimmän pukeutujan

    4. 4

      Suolistosyöpä yleistyy myös nuorilla – tunnista nämä 5 oiretta

    5. 5

      Robinin, 18, Linnan juhlat -asussa mukana yksityiskohta, joka jäi monilta huomaamatta – presidentiltä erityinen pyyntö kättelyjonossa

    6. Näytä lisää