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

      Näin Sipilän hallituksen uudet päätökset muuttavat arkeasi – asumistuki, päivähoitomaksut, työttömyys...

    2. 2

      Onnistuuko sinulta tämä hankalaksi osoittautunut päässälasku? Insinööri-Pekka täräytti oikean vastauksen 2 sekunnissa

    3. 3

      Internet sekosi tv-juontajan pinkistä röyhelömekosta – hervottomia vertauksia sukupuolielimeen

    4. 4

      Kommentti: Snookermestari Ronnie O’Sullivan sai maistaa omaa lääkettään

    5. 5

      Muistatko Salkkareiden Jennin? Anu Palevaara, 45, tahkoaa kahta työtä – tältä hän näyttää nyt!

    6. 6

      Kolikkokohusta tuli välittömästi some-vitsi – tällaisia vaihtoehtoisia juhlarahoja suomalaiset keksivät

    7. 7

      Kolme uutta ministeriä, kokoomus ja perussuomalaiset jakavat salkkuja keskenään

    8. 8

      Suihkuun aamulla vai illalla? Asiantuntijoilla on selkeä vastaus

    9. 9

      Kolarissa kuolleiden kaksospoikien äiti joutui käymään tragedian uudelleen läpi: ”Emme tule tästä selviämään koskaan”

    10. 10

      Tältä Kim Kardashian näyttää ilman kuvankäsittelyä – nautti rantalomasta kuuluisat kurvit pikkubikineissä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Suihkuun aamulla vai illalla? Asiantuntijoilla on selkeä vastaus

    2. 2

      Kolarissa kuolleiden kaksospoikien äiti joutui käymään tragedian uudelleen läpi: ”Emme tule tästä selviämään koskaan”

    3. 3

      Onnistuuko sinulta tämä hankalaksi osoittautunut päässälasku? Insinööri-Pekka täräytti oikean vastauksen 2 sekunnissa

    4. 4

      Tältä Kim Kardashian näyttää ilman kuvankäsittelyä – nautti rantalomasta kuuluisat kurvit pikkubikineissä

    5. 5

      Minea Blomqvist purskahtaa itkuun tv:ssä – ehkäisy petti yllättäen matkalla

    6. 6

      Lojuuko sinunkin ullakollasi lamppu, jolla voit tienata jopa kolmen vuoden palkan?

    7. 7

      Hirvensalmella maalaistalossa kuolonuhri ja 2 vakavasti loukkaantunutta nuorta – ovat talon asukkaita

    8. 8

      56-vuotiaana menehtyneen Onnen päivät -tähden kuolinsyy selvisi – ystävä kertoo surullisista viimeisistä viikoista

    9. 9

      Lapin suurituloisimpiin kuulunutta yrittäjää syytetään suurista veropetoksista – epäillään hävittäneen kirjanpitoa 10 vuoden ajan

    10. 10

      Potilas löytyi kuolleena sairaalan huoltotunnelista – raportti paljastaa karut faktat

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Suihkuun aamulla vai illalla? Asiantuntijoilla on selkeä vastaus

    2. 2

      Hätkähdyttävä näky Padasjoen ABC:lla – sotilas asteli kahvilinjastolle rynnäkkökivääri mukanaan

    3. 3

      Äiti kosti poikansa röyhkeän tempun haudan takaa – vanhan äidin rahastaminen ei onnistunutkaan loppuun asti

    4. 4

      Nanna Karalahti ja Jere Karalahti: Ero!

    5. 5

      Nuori nainen julkaisi seksikkään takaapäin otetun kuvan – törkyinen detalji makuuhuoneessa varasti kaikkien huomion

    6. 6

      Samu Haber esitti kuohuttaneen Joutsenlaulu-version tv:ssä – katsojilta yksimielinen tuomio vedolle

    7. 7

      Poikaystävä jäi kiinni pettämisestä nololla tavalla kesken romanttisen illallisen – ravintolan Facebook-vastaus leviää vauhdilla

    8. 8

      Poliisi vahvistaa: Herttoniemenrannasta löytynyt ruumis on kateissa ollut Valtteri Ihalainen

    9. 9

      Kuvat: Temptation Islandiin uusi pariskunta – Pauliina, 21, rikkoo heti rajat poikaystävän selän takana

    10. 10

      Kolarissa kuolleiden kaksospoikien äiti joutui käymään tragedian uudelleen läpi: ”Emme tule tästä selviämään koskaan”

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Näin Sipilän hallituksen uudet päätökset muuttavat arkeasi – asumistuki, päivähoitomaksut, työttömyys...

    2. 2

      Onnistuuko sinulta tämä hankalaksi osoittautunut päässälasku? Insinööri-Pekka täräytti oikean vastauksen 2 sekunnissa

    3. 3

      Internet sekosi tv-juontajan pinkistä röyhelömekosta – hervottomia vertauksia sukupuolielimeen

    4. 4

      Kommentti: Snookermestari Ronnie O’Sullivan sai maistaa omaa lääkettään

    5. 5

      Muistatko Salkkareiden Jennin? Anu Palevaara, 45, tahkoaa kahta työtä – tältä hän näyttää nyt!

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Suihkuun aamulla vai illalla? Asiantuntijoilla on selkeä vastaus

    2. 2

      Kolarissa kuolleiden kaksospoikien äiti joutui käymään tragedian uudelleen läpi: ”Emme tule tästä selviämään koskaan”

    3. 3

      Onnistuuko sinulta tämä hankalaksi osoittautunut päässälasku? Insinööri-Pekka täräytti oikean vastauksen 2 sekunnissa

    4. 4

      Tältä Kim Kardashian näyttää ilman kuvankäsittelyä – nautti rantalomasta kuuluisat kurvit pikkubikineissä

    5. 5

      Minea Blomqvist purskahtaa itkuun tv:ssä – ehkäisy petti yllättäen matkalla

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Suihkuun aamulla vai illalla? Asiantuntijoilla on selkeä vastaus

    2. 2

      Hätkähdyttävä näky Padasjoen ABC:lla – sotilas asteli kahvilinjastolle rynnäkkökivääri mukanaan

    3. 3

      Äiti kosti poikansa röyhkeän tempun haudan takaa – vanhan äidin rahastaminen ei onnistunutkaan loppuun asti

    4. 4

      Nanna Karalahti ja Jere Karalahti: Ero!

    5. 5

      Nuori nainen julkaisi seksikkään takaapäin otetun kuvan – törkyinen detalji makuuhuoneessa varasti kaikkien huomion

    6. Näytä lisää