Digitoday

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

      Ruotsalainen asiantuntija pöyristyi yhdestä seikasta dopingtuomion saaneen Johaugin esiintyessä tv-kameroille

    2. 2

      Näin keksijä-Madsen puhui poliisille heti sukellusveneestä pelastumisen jälkeen – sanat tallentuivat Tanskan tv:n videolle

    3. 3

      Sara Forsbergin shokeeraava tempaus: ajoi päänsä kaljuksi videolla – oliko entinen tyyli parempi?

    4. 4

      Tämän takia laulajatähti Robin, 19, päätti jäädä tauolle – ”Elämäni vaikein päätös”

    5. 5

      Pariskunnan häämatkasta täysi fiasko: Vaimo kumosi kolme viinipulloa taksimatkalla kentälle – uskomaton tapahtumaketju hämmentää

    6. 6

      Enontekiöllä surmatun naisen ystävä järkyttävistä hetkistä: ”Kuulin kolme huutoa ja puhelu katkesi”

    7. 7

      Sukellusvene­mysteeri: DNA-testi varmisti uhrin henkilöllisyyden, tanskalaiskeksijä helpottui tuloksista

    8. 8

      Tuoreen avioparin häämatkafarssi päättyi viimein – 190 asiakkaan lento Kreikkaan lähti 48 tuntia myöhässä

    9. 9

      Saksan BB-kaunottaret hätkähdyttivät tv-ruudussa – jopa Britannian versio jää varjoon: Naisen tausta vetää mykäksi

    10. 10

      Norjassa pohditaan, onko Johaugin tuomio ”kateellisten ruotsalaisten ja suomalaisten” syytä – Jauhojärveltä viiltävä vastaus

    11. Näytä lisää
    1. 1

      Sukellusvene­mysteeri: DNA-testi varmisti uhrin henkilöllisyyden, tanskalaiskeksijä helpottui tuloksista

    2. 2

      Pariskunnan häämatkasta täysi fiasko: Vaimo kumosi kolme viinipulloa taksimatkalla kentälle – uskomaton tapahtumaketju hämmentää

    3. 3

      Ensin suomalais­sotilas teloitti vangitun naisradistin, sitten eversti antoi tyrmistystä herättäneen käskyn – uutuuskirja kertoo rajusta tapauksesta jatkosodassa

    4. 4

      Mariah Carey, 47, viehkeänä topless-otoksessa – jäi kiinni nolosta Photoshop-mokasta: Keikkakuvat kertovat totuuden

    5. 5

      Latinokaunotar Jennifer Lopezin, 48, kimaltava esiintymisasu lumoaa – kerää ylistystä: ”Täydellinen vartalo”

    6. 6

      190 matkaajaa luuli pääsevänsä paratiisisaarelle, jäivätkin jumiin Vantaalle – tuore sulho: ”Honeymoon on aika helvetin kaukana”

    7. 7

      Saksan BB-kaunottaret hätkähdyttivät tv-ruudussa – jopa Britannian versio jää varjoon: Naisen tausta vetää mykäksi

    8. 8

      Lauri Ylönen myy Sipoon-kotiaan lähes 4 miljoonalla eurolla – katso kuvat 330 neliön luksuslukaalista

    9. 9

      Annoitko lapselle vahingossa trendinimen? HS: Nämä nimet ovat nyt nousussa

    10. 10

      Kuinka vieraantunut olet luonnosta? Testaa 20 kysymyksellä

    11. Näytä lisää
    1. 1

      IS seurasi Turun tapahtumia hetki hetkeltä: Vaaratiedotetta ei ehditty lähettää, presidentti Niinistö otti osaa suruun

    2. 2

      Silminnäkijät kertovat: Veitsellä aseistautunut mies hyökkäsi silmittömästi Turussa – ”puukotti lastenvaunujen kanssa liikkunutta naista”

    3. 3

      Poliisin Turussa tekemä kiinniotto tallentui videolle – silminnäkijä: poliisit pitivät epäiltyä maassa

    4. 4

      Terroristit suunnittelivat vielä suurempaa iskua Barcelonassa – poliisi arvelee 17-vuotiaan päätekijän kuolleen

    5. 5

      Video: Torimyyjä Arya, 24, ajoi Turun puukotuksista epäiltyä takaa pesäpallomailan kanssa

    6. 6

      Vesa näki puukkomiehen raa’an hyökkäyksen Turussa – ”Huusin niin kovaa kuin jaksoin”

    7. 7

      Kuva: Tässä viedään Turun epäiltyä puukottajaa – tämä kaikki tapahtumista tiedetään nyt

    8. 8

      Mies lähti viettämään railakasta viikonloppua uusien kavereiden kanssa – karu totuus paljastui maanantaina, kun poliisi soitti

    9. 9

      4-vuotias kertoi äidilleen nähneensä lenkillä ”isin vaimon” – ”Ilmeeni oli varmaan näkemisen arvoinen”

    10. 10

      Lehti: Lastenrattaita työntänyt Turun uhri oli juuri tullut Italiasta vauvansa kastejuhlasta

    11. Näytä lisää
    Näitä luetaan!
    1. 1

      Ruotsalainen asiantuntija pöyristyi yhdestä seikasta dopingtuomion saaneen Johaugin esiintyessä tv-kameroille

    2. 2

      Näin keksijä-Madsen puhui poliisille heti sukellusveneestä pelastumisen jälkeen – sanat tallentuivat Tanskan tv:n videolle

    3. 3

      Sara Forsbergin shokeeraava tempaus: ajoi päänsä kaljuksi videolla – oliko entinen tyyli parempi?

    4. 4

      Tämän takia laulajatähti Robin, 19, päätti jäädä tauolle – ”Elämäni vaikein päätös”

    5. 5

      Pariskunnan häämatkasta täysi fiasko: Vaimo kumosi kolme viinipulloa taksimatkalla kentälle – uskomaton tapahtumaketju hämmentää

    6. Näytä lisää
    1. 1

      Sukellusvene­mysteeri: DNA-testi varmisti uhrin henkilöllisyyden, tanskalaiskeksijä helpottui tuloksista

    2. 2

      Pariskunnan häämatkasta täysi fiasko: Vaimo kumosi kolme viinipulloa taksimatkalla kentälle – uskomaton tapahtumaketju hämmentää

    3. 3

      Ensin suomalais­sotilas teloitti vangitun naisradistin, sitten eversti antoi tyrmistystä herättäneen käskyn – uutuuskirja kertoo rajusta tapauksesta jatkosodassa

    4. 4

      Mariah Carey, 47, viehkeänä topless-otoksessa – jäi kiinni nolosta Photoshop-mokasta: Keikkakuvat kertovat totuuden

    5. 5

      Latinokaunotar Jennifer Lopezin, 48, kimaltava esiintymisasu lumoaa – kerää ylistystä: ”Täydellinen vartalo”

    6. Näytä lisää
    1. 1

      IS seurasi Turun tapahtumia hetki hetkeltä: Vaaratiedotetta ei ehditty lähettää, presidentti Niinistö otti osaa suruun

    2. 2

      Silminnäkijät kertovat: Veitsellä aseistautunut mies hyökkäsi silmittömästi Turussa – ”puukotti lastenvaunujen kanssa liikkunutta naista”

    3. 3

      Poliisin Turussa tekemä kiinniotto tallentui videolle – silminnäkijä: poliisit pitivät epäiltyä maassa

    4. 4

      Terroristit suunnittelivat vielä suurempaa iskua Barcelonassa – poliisi arvelee 17-vuotiaan päätekijän kuolleen

    5. 5

      Video: Torimyyjä Arya, 24, ajoi Turun puukotuksista epäiltyä takaa pesäpallomailan kanssa

    6. Näytä lisää