Digitoday

Valikko

VTT:n transistori toimii lähellä absoluuttista nollapistettä

Julkaistu:

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

      Kansainvälisen uintiliiton julkaisema kuva järkyttää – ”Todella nöyryyttävää, epäkunnioittavaa, skandaali”

    2. 2

      Yhdysvaltalaislehti listasi 50 maailman luonnonihmettä – listalle mahtui myös yksi kohde Suomesta

    3. 3

      HS: Annikki Tähden kuolinilmoitus julkaistiin tänään – mukana puhutteleva katkelma iskelmälegendan omasta tulkinnasta

    4. 4

      Elina Tervo tahtoi hemmotella miehiä Instagramissa – kuvakulma korostaa kurveja: ”Koska 83 prosenttia seuraajistani on miehiä”

    5. 5

      Kiukkukohtaus sai prinsessa Charlotten, 2, valtaansa: polki jalkaa ja heittäytyi maahan kesken valtiovierailun – Catherine-äidillä varmat keinot käytössä

    6. 6

      Yksinhuoltajaäiti Maria arvasi, että juttu hänen tuloistaan herättää kritiikkiä – avaa nyt, mistä summat koostuvat

    7. 7

      16 poliisia kuoli Yhdysvaltojen ilmaiskussa Afganistanissa

    8. 8

      Antti teki uskomattoman löydön vieraillessaan mummolassaan Pohjois-Savossa – jopa 1700 vuotta vanha esine on peräisin Virosta

    9. 9

      Presidentillinen kadettikoulu nousee Putinin käskystä Venäjän Karjalaan – vieraillee rakennustyömaalla juuri ennen Suomen-matkaa

    10. 10

      Kommentti: Puolen vuoden show riitti Trumpin tiedottajalle – presidentin piiri kutistuu päänäytöksen edellä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Trumpilta käsittämätön väite Japanin pääministerin vaimosta

    2. 2

      Katso: Tulipunainen hellemassa jysähtää pian jopa koko Suomeen – Ilmatieteen laitoksen video näyttää, millainen helle voi alkaa!

    3. 3

      Palkittu toimittaja raiskasi väkivalloin ravintolaillan päätteeksi

    4. 4

      Markukselle annettiin vain pieni mahdollisuus selvitä leikkauksesta hengissä: ”Pyysin lääkäriä tekemään parhaansa, koska kotona odottavat vaimo ja tyttäret”

    5. 5

      Elina Tervo tahtoi hemmotella miehiä Instagramissa – kuvakulma korostaa kurveja: ”Koska 83 prosenttia seuraajistani on miehiä”

    6. 6

      Venäläisryhmä puhkesi uskaliaaseen lauluun Niiralan raja-asemalla – videosta tuli nettihitti itänaapurissa

    7. 7

      Yksinhuoltajaäiti Maria arvasi, että juttu hänen tuloistaan herättää kritiikkiä – avaa nyt, mistä summat koostuvat

    8. 8

      Itsemurhan tehneen Linkin Park -laulajan viimeinen haastattelu julki – synkkää luettavaa: ”Voin joko luovuttaa ja kuolla tai taistella”

    9. 9

      Kuva: Voiko tämän suomalaisempaa näkyä enää olla – taivas piiskasi rakeita, mutta tuoppi oli saatava

    10. 10

      Muistatko espanjalaisen Las Ketchup -yhtyeen kauniit siskokset? Suosio hiipui täysin, katosivat julkisuudesta – tältä he näyttävät nyt

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Hanna menetti miehensä äkillisesti – Kimmosta jäi jälkeen vain hoitajan ojentama muovipussi

    2. 2

      Saara ja Esa panivat seksielämänsä kuntoon kahdessa viikossa: ”Miksi emme kokeilleet tätä aiemmin?”

    3. 3

      Harrastatko sinäkin ”Pirkka-seksiä”? 7 syytä, miksi se on tajuttoman upeaa

    4. 4

      Äiti ja isä löytyivät surmattuina – alkoi selvitä, että tytöille oli ehkä tapahtunut jotain vielä karmivampaa

    5. 5

      Teemu Selänteen pojat katsoivat ilmaiseksi keikkaa isänsä luksusjahdilta – lavalla esiintyneeltä Reino Nordinilta osuva kuitti aiheesta

    6. 6

      Venäläisturisteja virtaa Suomeen yllättävästä syystä – näitä hamstrataan nyt kaupoista

    7. 7

      Synkkä juhlailta Salossa – morsian joutui soittamaan poliisin omiin häihinsä

    8. 8

      TMZ: Linkin Parkin solisti Chester Bennington, 41, on kuollut

    9. 9

      Sabina Särkkä narahti uimapukukuvansa muokkaamisesta – kihlatun julkaisu paljasti totuuden: huomaatko eron?

    10. 10

      Nuori nainen lähetti avoimen sairauslomaviestin – pomon reaktio sai itkemään

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Kansainvälisen uintiliiton julkaisema kuva järkyttää – ”Todella nöyryyttävää, epäkunnioittavaa, skandaali”

    2. 2

      Yhdysvaltalaislehti listasi 50 maailman luonnonihmettä – listalle mahtui myös yksi kohde Suomesta

    3. 3

      HS: Annikki Tähden kuolinilmoitus julkaistiin tänään – mukana puhutteleva katkelma iskelmälegendan omasta tulkinnasta

    4. 4

      Elina Tervo tahtoi hemmotella miehiä Instagramissa – kuvakulma korostaa kurveja: ”Koska 83 prosenttia seuraajistani on miehiä”

    5. 5

      Kiukkukohtaus sai prinsessa Charlotten, 2, valtaansa: polki jalkaa ja heittäytyi maahan kesken valtiovierailun – Catherine-äidillä varmat keinot käytössä

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Trumpilta käsittämätön väite Japanin pääministerin vaimosta

    2. 2

      Katso: Tulipunainen hellemassa jysähtää pian jopa koko Suomeen – Ilmatieteen laitoksen video näyttää, millainen helle voi alkaa!

    3. 3

      Palkittu toimittaja raiskasi väkivalloin ravintolaillan päätteeksi

    4. 4

      Markukselle annettiin vain pieni mahdollisuus selvitä leikkauksesta hengissä: ”Pyysin lääkäriä tekemään parhaansa, koska kotona odottavat vaimo ja tyttäret”

    5. 5

      Elina Tervo tahtoi hemmotella miehiä Instagramissa – kuvakulma korostaa kurveja: ”Koska 83 prosenttia seuraajistani on miehiä”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Hanna menetti miehensä äkillisesti – Kimmosta jäi jälkeen vain hoitajan ojentama muovipussi

    2. 2

      Saara ja Esa panivat seksielämänsä kuntoon kahdessa viikossa: ”Miksi emme kokeilleet tätä aiemmin?”

    3. 3

      Harrastatko sinäkin ”Pirkka-seksiä”? 7 syytä, miksi se on tajuttoman upeaa

    4. 4

      Äiti ja isä löytyivät surmattuina – alkoi selvitä, että tytöille oli ehkä tapahtunut jotain vielä karmivampaa

    5. 5

      Teemu Selänteen pojat katsoivat ilmaiseksi keikkaa isänsä luksusjahdilta – lavalla esiintyneeltä Reino Nordinilta osuva kuitti aiheesta

    6. Näytä lisää