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

      Rekka putosi moottoritien sillalta Lohjalla – yksi kuollut, kaksi loukkaantunut

    2. 2

      Pizzalähettiä odotti imatralaisen kodin ovella harvinaisen röyhkeä kohtelu – kolmen pizzan hinnaksi tuli lopulta yli 350 euroa

    3. 3

      Axl Smith poistui käräjäoikeudesta – paljasti viimein tuiman katseensa aurinkolasien takaa

    4. 4

      Jaana, 54, sai Alkosta potkut pitkien kynsien takia: ”Tämän ikäiselle yksikätiselle naiselle ei töitä löydy”

    5. 5

      Tällainen on Bernerin esitys: Autot halpenevat, ajaminen kallistuu, mustia laatikoita ei tule...

    6. 6

      Axl Smith kirjoitti someen uhmakkaasti – uhrit ahdistuivat: ”Osa on kokenut uhkaavana”

    7. 7

      Poliisi tutkii: Äiti esiintyi puolialasti lasten edessä – video päätyi suorana verkkoon

    8. 8

      Ylipainoinen opiskelija laihdutti lähes puolet painostaan – on nyt mallikaunotar: Nöyryyttävä tilanne avasi silmät todellisuudelle

    9. 9

      Yllättikö tammikuun palkkakuitti ikävästi? Tästä se johtuu

    10. 10

      Tänään tv:ssä: Pihla Viitala täysin alastomana Hollywood-debyyttissään: ”En saanut silmiäni irti hänestä”

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Nainen synnytti salaa vessassa – raskaudesta tietämättömät vanhemmat havahtuivat pamaukseen

    2. 2

      Yllätys Urheilugaalassa – Kimi Räikkönen asteli lavalle ja piti pitkän puheen: ”Ittekin tekemällä voi tulla ihan hyvä lopputulos”

    3. 3

      Tänään tv:ssä: Pihla Viitala täysin alastomana Hollywood-debyyttissään: ”En saanut silmiäni irti hänestä”

    4. 4

      Yle paljasti jo: Autovero pois – ajoneuvo- ja polttoaineveroja lasketaan

    5. 5

      Poliisi peitti omia jälkiään sarjahukuttajan kotitiellä

    6. 6

      Taksikuski vei asiakkaan unohtaman salkun Pasilan poliisiasemalle: 20 000 euroa ja timantti – jää ilman 2000 euron löytöpalkkiota

    7. 7

      Kimi Räikkösen saapuminen Hartwall-areenaan oli tarkoin varjeltu salaisuus – ”Sovimme Kimin kanssa, miten nämä asiat hoidetaan”

    8. 8

      Antti Pihlström saapui Urheilugaalaan hiukan ikävästä syystä: ”Oli kyllä aika huonot fiilikset”

    9. 9

      Axl Smithin uhrien joukossa julkisuudesta tuttuja henkilöitä – tapaus tänään käräjillä

    10. 10

      Juopuneet suomalaiskaverukset lensivät ulos baarista juuri ennen ammuskelua – pelastuivat verilöylyltä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

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

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. 6

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

    7. 7

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

    8. 8

      Nainen synnytti salaa vessassa – raskaudesta tietämättömät vanhemmat havahtuivat pamaukseen

    9. 9

      Patrik Laineen sydän on puhdasta kultaa – vastasi pienen fanin kirjeeseen ikimuistoisella tavalla

    10. 10

      Suomalaisten kasvoilla näkyvä silmälasimalli on auttamattomasti out

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Rekka putosi moottoritien sillalta Lohjalla – yksi kuollut, kaksi loukkaantunut

    2. 2

      Pizzalähettiä odotti imatralaisen kodin ovella harvinaisen röyhkeä kohtelu – kolmen pizzan hinnaksi tuli lopulta yli 350 euroa

    3. 3

      Axl Smith poistui käräjäoikeudesta – paljasti viimein tuiman katseensa aurinkolasien takaa

    4. 4

      Jaana, 54, sai Alkosta potkut pitkien kynsien takia: ”Tämän ikäiselle yksikätiselle naiselle ei töitä löydy”

    5. 5

      Tällainen on Bernerin esitys: Autot halpenevat, ajaminen kallistuu, mustia laatikoita ei tule...

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Nainen synnytti salaa vessassa – raskaudesta tietämättömät vanhemmat havahtuivat pamaukseen

    2. 2

      Yllätys Urheilugaalassa – Kimi Räikkönen asteli lavalle ja piti pitkän puheen: ”Ittekin tekemällä voi tulla ihan hyvä lopputulos”

    3. 3

      Tänään tv:ssä: Pihla Viitala täysin alastomana Hollywood-debyyttissään: ”En saanut silmiäni irti hänestä”

    4. 4

      Yle paljasti jo: Autovero pois – ajoneuvo- ja polttoaineveroja lasketaan

    5. 5

      Poliisi peitti omia jälkiään sarjahukuttajan kotitiellä

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Madonna julkaisi haarovälikuvan – Piers Morgan: ”Oksensin aamupalani”

    2. 2

      Poliisi ampui miehen maaliskuussa – vainajan autosta löytyi kolkko kirje

    3. 3

      Valesotilas yritti huijata – Tiina vedättikin takaisin: ”Naurettiin ukkoni kanssa niin, että mahaan koski”

    4. 4

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

    5. 5

      Mikan ja Marketan rakkaustarina – saksalaislehti paljasti kaunottaren menneisyyden

    6. Näytä lisää