science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Onderzoekers ontwikkelen een van 's werelds kleinste elektronische circuits

De draden zijn gescheiden door slechts 150 atomen. Krediet:McGill University

Een team van wetenschappers, geleid door Guillaume Gervais van McGill's Physics Department en Mike Lilly van Sandia National Laboratories, heeft een van 's werelds kleinste elektronische circuits ontworpen. Het wordt gevormd door twee draden gescheiden door slechts ongeveer 150 atomen of 15 nanometer (nm).

Deze ontdekking, gepubliceerd in het tijdschrift Natuur Nanotechnologie , een significant effect kunnen hebben op de snelheid en kracht van de steeds kleinere geïntegreerde schakelingen van de toekomst in alles, van smartphones tot desktopcomputers, televisies en GPS-systemen.

Dit is de eerste keer dat iemand heeft bestudeerd hoe de draden in een elektronisch circuit met elkaar omgaan als ze zo dicht op elkaar zijn gepakt. Verrassend genoeg, de auteurs ontdekten dat het effect van de ene draad op de andere positief of negatief kan zijn. Dit betekent dat een stroom in de ene draad een stroom in de andere kan produceren die in dezelfde of de tegenovergestelde richting is. Deze ontdekking, gebaseerd op de principes van de kwantumfysica, suggereert dat we ons begrip van hoe zelfs de eenvoudigste elektronische circuits zich op nanoschaal gedragen, moeten herzien.

Naast het effect op de snelheid en efficiëntie van toekomstige elektronische schakelingen, deze ontdekking zou ook kunnen helpen bij het oplossen van een van de grootste uitdagingen voor toekomstig computerontwerp. Dit is het beheer van de steeds grotere hoeveelheid warmte die wordt geproduceerd door geïntegreerde schakelingen. De bekende theoreticus Markus Büttiker speculeert dat het mogelijk is om de energie die verloren gaat als warmte in één draad te benutten door andere draden in de buurt te gebruiken. Bovendien, Buttiker gelooft dat deze bevindingen een impact zullen hebben op de toekomst van zowel fundamenteel als toegepast onderzoek in nano-elektronica.