Des chercheurs d'Istituto Nanoscienze (CNR) et de Scuola Normale Superiore en Italie ont récemment développé un transistor, qui utilise les avantages de cette qualité spécifique des supraconducteurs.
Notre travail est situé dans le cadre de la caloristonie cohérente en phase, dont le but est de représenter et de mettre en œuvre des appareils capables de gérer la transmission de l'énergie dans divers architectes des technologies quantiques de la taille nanique », a déclaré Francesco Jazotto, l'un des auteurs des auteurs de l'étude.
L'idée principale de T-Squipt, un transistor développé par Jazozotto et ses collègues, est de mettre en place les propriétés thermiques du métal ou du supraconducteur en contrôlant ses caractéristiques spectrales à travers le soi-disant effet supraconducteur de l'intimité.
En fait, le transistor utilise la phase quantique supraconductrice macroscopique pour contrôler la densité des états dans le métal près du supraconducteur, modulant ainsi ses propriétés conductrices thermiques.
T-Squipt a d'abord été théoriquement proposé par certains auteurs de notre récent article il y a plusieurs années, bien que jusqu'à présent sans mise en œuvre spécifique », a déclaré Jazotto. Notre implémentation T-Squipt utilise une longue nano-capacité supraconductrice comme élément proximisée, ce qui nous permet de démontrer la possibilité de régler les propriétés du transfert de chaleur d'un supraconducteur, ainsi que de réaliser la première cellule avec une mémoire thermique.
On sait que les métaux normaux sont de bons conducteurs à la fois de l'électricité et de la chaleur, car ils sont capables de permettre aux électrons contenus dans leurs cristaux de transmettre la chaleur et la charge.
Au contraire, alors que les supraconducteurs sont de bons conducteurs électriques (c'est-à-dire montrant une résistance zéro), ce sont de mauvais conducteurs de chaleur, car les principaux porteurs libres de leurs cristaux sont des marchands. Les couples de Cupor sont des paires d'électrons chargées qui ne peuvent pas transmettre la chaleur, car par nature, elles ne sont pas dissipatives.
Le concept principal de t-squipt est une île nanoscopique d'aluminium (AL), qui peut être rendu supraconductrice ou similaire à un métal ordinaire avec une interférence quantique induite par deux conclusions supraconductrices qui forment un anneau et placées dans un bon contact métallique avec l'île .
Avec des valeurs intégrales du quantum du flux pénétrant la boucle supraconductrice, la supraconductivité s'intensifie et l'île se comporte comme un bon isolant de chaleur. Avec des valeurs semi-intensives du quantum de débit, la supraconductivité est parfaitement supprimée et l'île se comporte comme un bon conducteur thermique.
Cette conception unique, présentée par des chercheurs dans un article publié en 2014, leur permet, si vous le souhaitez, supprimer ou renforcer la supraconductivité dans leur transistor, simplement en utilisant un champ magnétique externe. En conséquence, la conductivité thermique de l'île en aluminium dans le transistor peut être entièrement contrôlée en la transformant en classe thermique si appelée.
Dans le cadre de leur étude récente, les scientifiques ont démontré cette capacité de leur transistor en la dirigeant vers sa chaleur à partir de l'électrode métallique, qui était également reliée à l'île en aluminium par contact tunnel. En général, leurs résultats démontrent la possibilité d'une gestion cohérente en phase des propriétés de transmission d'énergie des dispositifs quantiques.
T-Squipt ouvre la voie à la mise en œuvre des structures dans lesquelles les contrôles de transfert de chaleur vous permet de représenter et de mettre en œuvre des analogues thermiques des dispositifs électroniques, tels que les transistors thermiques, la mémoire, les éléments logiques et les moteurs thermoélectriques », a déclaré Jazozotto. D'un point de vue fondamental, notre méthode démontre également la possibilité d'étudier les modes quantiques sans vergogne dans les systèmes à états solides, tels que les états et les parafermions liés à la majagne, qui ne peuvent être trouvés en utilisant les méthodes habituelles de transfert de la charge.
À l'avenir, le transistor T-Squipt peut ouvrir la voie à la mise en œuvre de nombreux nouveaux appareils. Un article récent élargit également la compréhension actuelle de la transmission d'énergie dans la dénomination, améliorant ainsi potentiellement sa gestion.
À l'avenir, les travaux récents de Jazozotto et de ses collègues peuvent inspirer de nouvelles études sur les propriétés thermodynamiques quantiques dans les condenses supraconductrices. Dans ses études suivantes, le groupe Istituto Nanoscienze (CNR) et Scuola Normale Superiore tenteront d'améliorer les caractéristiques de la Squipt T, améliorant la conception de la valve thermique et utilisant des matériaux supraconducteurs qui lui permettent de l'utiliser à quelques degrés de Celvin.
Nous prévoyons également d'étudier la réaction de la cellule de mémoire pendant un certain temps pour explorer le temps de son enregistrement / effacement et sa capacité à maintenir des données codées pendant plusieurs jours », a ajouté Francesco Jazotto. Ce sera l'étape importante suivante pour la mise en œuvre pratique de l'architecture des calculs thermiques et de la logique de la mémoire.
L'étude a été publiée dans la revue Nature Physics.
2022-05-07 08:53:40
Auteur: Vitalii Babkin