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

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

    2. 2

      Yhden hitin eläketurva – tässä on joululaulu, joka tuo kirjoittajilleen edelleen 590 000 euron vuosittaiset rojaltitulot

    3. 3

      Lehti: Tukholman poliisin pikkujoulut riistäytyivät käsistä – ulostetta lavuaarissa, käytettyjä kondomeja pöydällä...

    4. 4

      Saara Aallon kilpakumppanit pahoissa vaikeuksissa – tuleeko finaalilähetyksestä katastrofi?

    5. 5

      Näin ylivoimainen Hannu Manninen oli avauskilpailussaan – sai heti mieluisan palkinnon

    6. 6

      Häpeällisen ”ruma” joulukuusi aiheutti nettihysterian – sai jopa oman Twitter-tilin: ”Voiko olla enää nolompi”

    7. 7

      Moni kärsii tietämättään kakkostyypin diabeteksen esiasteesta – lisää äkkikuoleman vaaraa

    8. 8

      Lentoyhtiön kuva suomalaisesta ”naisistosta” kerää ylistystä – ”Hienoa, että tytöillekin ollaan esikuvina”

    9. 9

      Nuori äiti julkaisi suloisen kuvan itsestään ja pojastaan – kuva ei kerro kaikkea: Mukana totuudenmukainen viesti lapsista haaveileville

    10. 10

      Kyläilijä söi lasten kalenterisuklaat – Vauva.fi:ssä roihahti uskomaton keskustelu

    11. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

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

    3. 3

      Saara Aallon kilpakumppanit pahoissa vaikeuksissa – tuleeko finaalilähetyksestä katastrofi?

    4. 4

      Bunkkeriin seksiorjaksi teljetty ruotsalaisnainen kirjoitti kirjan painajaisestaan – ”Yritin uskotella itselleni, ettei tämä voi olla totta”

    5. 5

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

    6. 6

      Sekava mies uhkasi vastaantulijaa Porvoossa – nyrkkeilytaustainen uhattu ei päästänyt karkuun

    7. 7

      Katin ja Mikon loppumaton tuska – tytär ei elä enää pitkään: ”Lapsi jota on niin kovasti toivonut, otetaan pois”

    8. 8

      Susanna, 33, vei Lumian huoltoon – uuteen puhelimeen alkoi ilmestyä outoja kuvia

    9. 9

      Brittimedia: Saara Aalto laulaa finaalissa kaikkien aikojen Queen-klassikon yhdessä supertähti Adam Lambertin kanssa

    10. 10

      Katso, mitä tapahtui asuntolainan hinnalle – ”Pankin vaihtajia on liikkeellä”

    11. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

      WhatsApp katoaa miljoonista puhelimista – katso, onko omasi listalla

    3. 3

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

    4. 4

      7 yleisen syövän varhaiset varoitusmerkit – tunnista ajoissa

    5. 5

      Tuulenvire paljasti Donald Trumpin omituisen ”asumokan” – netti sekosi lentokentältä napatusta kuvasta

    6. 6

      Perhesyyt eivät painaneet? Mika Salolla teoria Nico Rosbergin lopettamisesta: ”Kukaan ei tajua sitä…”

    7. 7

      Todelliset syyt, joiden vuoksi naiset voihkivat seksin aikana

    8. 8

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

    9. 9

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

    10. 10

      Nainen teki ”pettämistestin” poikaystävälleen – lopputulos ei ilahduttanut, videolla jo 6 miljoonaa katselukertaa

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

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

    2. 2

      Yhden hitin eläketurva – tässä on joululaulu, joka tuo kirjoittajilleen edelleen 590 000 euron vuosittaiset rojaltitulot

    3. 3

      Lehti: Tukholman poliisin pikkujoulut riistäytyivät käsistä – ulostetta lavuaarissa, käytettyjä kondomeja pöydällä...

    4. 4

      Saara Aallon kilpakumppanit pahoissa vaikeuksissa – tuleeko finaalilähetyksestä katastrofi?

    5. 5

      Näin ylivoimainen Hannu Manninen oli avauskilpailussaan – sai heti mieluisan palkinnon

    6. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

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

    3. 3

      Saara Aallon kilpakumppanit pahoissa vaikeuksissa – tuleeko finaalilähetyksestä katastrofi?

    4. 4

      Bunkkeriin seksiorjaksi teljetty ruotsalaisnainen kirjoitti kirjan painajaisestaan – ”Yritin uskotella itselleni, ettei tämä voi olla totta”

    5. 5

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

    6. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

      WhatsApp katoaa miljoonista puhelimista – katso, onko omasi listalla

    3. 3

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

    4. 4

      7 yleisen syövän varhaiset varoitusmerkit – tunnista ajoissa

    5. 5

      Tuulenvire paljasti Donald Trumpin omituisen ”asumokan” – netti sekosi lentokentältä napatusta kuvasta

    6. Näytä lisää