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

      Törmäys norjalaisen kanssa vei Suomelta MM-kullan – Iivo Niskaselta hurja reaktio maaliviivalla

    2. 2

      Suomen sijoitus nousi yhdistetyssä – vastustajalla sääntöjen vastainen puku

    3. 3

      Karmeaa draamaa! Niskanen oli jo kullassa kiinni – törmäys Norjan kanssa tiputti Suomen MM-pronssille

    4. 4

      38-vuotiaasta ostos-tv:n emännästä nousi mieletön seksisymboli – ”Muistuttaa ajasta ennen internetiä”

    5. 5

      ISTV perkaa parisprintin dramaattiset tapahtumat – Jari Isometsä studiossa klo 14.45

    6. 6

      Marika saa Espanjassa pitkiä katseita – suomalaiset nimet, jotka eivät toimi ulkomailla

    7. 7

      Tankkasitko kylmäasemalla? Kuva: Kortinlukijasta löytyi skimmauslaite

    8. 8

      SS-miehet herättivät Mengelen keskellä yötä – Auschwitziin oli saapunut junalla seitsemän kääpiötä

    9. 9

      Nainen lähetti exälleen anteeksipyynnön – mies palautti kirjeen punakynämerkinnöillä, some sekosi

    10. 10

      Terhi Kiemungin potkujen taustalla tiliepäselvyyksiä – matkalaskut kiinnittivät tilintarkastajien huomion

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Marika saa Espanjassa pitkiä katseita – suomalaiset nimet, jotka eivät toimi ulkomailla

    2. 2

      4 eri mitoilla varustettua miestä avautuu seksielämästään: ”Teen parhaani sillä, mitä minulla on”

    3. 3

      Janne Ahonen, 39, koki jotakin ainutkertaista ilmalentonsa aikana

    4. 4

      Sipoolaisen perheenäidin automatka katkesi karulla tavalla Vantaalle – kuului ”järjetön pamaus”

    5. 5

      Epäonninen kaatuminen ratkaisi kultamitalitaiston – pettynyt norjalaistähti kommentoi kitkerästi

    6. 6

      Joel, 24, voitti melkoiset häärahat televisiossa – kisa katkesi huippukysymykseen

    7. 7

      MTV:n 24-vuotias teiniäiti odottaa jo kolmatta lastaan – lapsen isä mysteeri, ex-mies julkaisi tylyn viestin

    8. 8

      Venäjän hiihtomaajoukkueessa kytee mehevä riita – supertähti nöyryytti sprinttipariaan julkisesti

    9. 9

      Pariskunta putosi jäihin Espoossa: Sukeltajat etsivät turhaan yli tunnin – sitten tuli helpottava tieto

    10. 10

      Katso video: Aira Samulin, 90, näyttää miten tanssitaan discoa

    11. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

      Helsinkiläinen Nina, 44, avautuu isäpuolen järkyttävistä teoista: ”Äiti katseli vierestä, mutta ei koskaan puuttunut”

    3. 3

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

    4. 4

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

    5. 5

      Tarkista ja kuuntele: Mikä oli Suomen listaykkösenä, kun sinä synnyit?

    6. 6

      Stubb opetti Trumpille faktoja Ruotsista – viesti sytytti kiivaan keskustelun

    7. 7

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

    8. 8

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

    9. 9

      Nokialla pahoinpidelty 17-vuotias tyttö on kuollut

    10. 10

      Donald Trumpilta outo viittaus Ruotsiin: ”Katsokaa, mitä tapahtui eilen illalla Ruotsissa – kuka olisi uskonut?”

    11. Näytä lisää

    Näitä luetaan!

    1. 1

      Törmäys norjalaisen kanssa vei Suomelta MM-kullan – Iivo Niskaselta hurja reaktio maaliviivalla

    2. 2

      Suomen sijoitus nousi yhdistetyssä – vastustajalla sääntöjen vastainen puku

    3. 3

      Karmeaa draamaa! Niskanen oli jo kullassa kiinni – törmäys Norjan kanssa tiputti Suomen MM-pronssille

    4. 4

      38-vuotiaasta ostos-tv:n emännästä nousi mieletön seksisymboli – ”Muistuttaa ajasta ennen internetiä”

    5. 5

      ISTV perkaa parisprintin dramaattiset tapahtumat – Jari Isometsä studiossa klo 14.45

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Marika saa Espanjassa pitkiä katseita – suomalaiset nimet, jotka eivät toimi ulkomailla

    2. 2

      4 eri mitoilla varustettua miestä avautuu seksielämästään: ”Teen parhaani sillä, mitä minulla on”

    3. 3

      Janne Ahonen, 39, koki jotakin ainutkertaista ilmalentonsa aikana

    4. 4

      Sipoolaisen perheenäidin automatka katkesi karulla tavalla Vantaalle – kuului ”järjetön pamaus”

    5. 5

      Epäonninen kaatuminen ratkaisi kultamitalitaiston – pettynyt norjalaistähti kommentoi kitkerästi

    6. Näytä lisää
    1. 1

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

    2. 2

      Helsinkiläinen Nina, 44, avautuu isäpuolen järkyttävistä teoista: ”Äiti katseli vierestä, mutta ei koskaan puuttunut”

    3. 3

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

    4. 4

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

    5. 5

      Tarkista ja kuuntele: Mikä oli Suomen listaykkösenä, kun sinä synnyit?

    6. Näytä lisää