Pesquisadores de Istituto Nanoscienze (CNR) e Scuola Normale Superiore na Itália desenvolveram recentemente um transistor, que usa as vantagens dessa qualidade específica dos supercondutores.
Nosso trabalho está localizado dentro da estrutura da caloristônica coerente de fase, cujo objetivo é representar e implementar dispositivos capazes de gerenciar a transmissão de energia em vários arquitetos de tecnologias quânticas de tamanho nano ”, disse Francesco Jazotto, um dos autores de o estudo.
A principal idéia de quadro T, um transistor desenvolvido por Jazozotto e seus colegas, é estabelecer as propriedades térmicas de metal ou supercondutor, controlando suas características espectrais através do chamado efeito supercondutor da intimidade.
De fato, o transistor usa a fase quântica macroscópica supercondutora para controlar a densidade dos estados em metal próximo ao supercondutor, modulando assim suas propriedades condutivas térmicas.
O T-squipt foi proposto pela primeira vez teoricamente por alguns autores de nosso artigo recente há vários anos, embora até agora sem uma implementação específica ”, disse Jazotto. Nosso quadro T de implementação usa um longo nano-capacidade de supercondutor como um elemento proximizado, o que nos permite demonstrar a possibilidade de ajustar as propriedades da transferência de calor de um supercondutor, além de realizar a primeira célula com memória térmica.
Sabe -se que os metais normais são bons condutores de eletricidade e calor, pois são capazes de permitir que elétrons contidos em seus cristais transmitam calor e carga.
Pelo contrário, enquanto os supercondutores são bons condutores elétricos (isto é, mostrando resistência zero), são condutores de calor más, uma vez que os principais transportadores livres em seus cristais são comerciantes. Os casais da torta são pares de elétrons carregados que não podem transmitir calor, pois, por natureza, não são dissipativos.
O principal conceito de quadro T é uma ilha nanoscópica de alumínio (AL), que pode ser supercondutora ou semelhante a um metal comum com uma interferência quântica induzida por duas conclusões supercondutores que formam um anel e colocadas em um bom contato de metal com a ilha .
Com os valores integrais do quantum do fluxo penetrando no loop supercondutor, a supercondutividade se intensifica e a ilha se comporta como um bom isolador de calor. Com valores semi -intensivos do fluxo quântico, a supercondutividade é perfeitamente suprimida e a ilha se comporta como um bom condutor térmico.
Esse design exclusivo, apresentado pela primeira vez pelos pesquisadores de um artigo publicado em 2014, permite que eles, se desejar, suprimam ou fortalecem a supercondutividade em seu transistor, simplesmente usando um campo magnético externo. Como resultado, a condutividade térmica da ilha de alumínio no transistor pode ser totalmente controlada, transformando -a na classe térmica de forma assim.
Como parte de seu estudo recente, os cientistas demonstraram essa capacidade de seu transistor, direcionando -o para o calor do eletrodo de metal, que também foi conectado à ilha de alumínio através do contato do túnel. Em geral, seus resultados demonstram a possibilidade de gerenciamento coerente de fase das propriedades da transmissão de energia de dispositivos quânticos.
O T-squipt abre o caminho para a implementação de estruturas nas quais os controles de transferência de calor permite representar e implementar análogos térmicos de dispositivos eletrônicos, como transistores térmicos, memória, elementos lógicos e motores termoelétricos ”, disse Jazozotto. Do ponto de vista fundamental, nosso método também demonstra a possibilidade de estudar os modos quânticos sem vergonha em sistemas de estado sólido, como estados relacionados a majorânicos e parafermiões, que não podem ser encontrados usando os métodos usuais para transferir a carga.
No futuro, o quadro T do transistor pode abrir caminho para a implementação de muitos novos dispositivos. Um artigo recente também expande o entendimento atual da transmissão de energia na nomeação, potencialmente melhorando seu gerenciamento.
No futuro, o recente trabalho de Jazozotto e seus colegas pode inspirar novos estudos sobre propriedades termodinâmicas quânticas em condensios de supercondutor. Em seus estudos a seguir, o grupo de Istituto Nanoscienze (CNR) e Scuola Normale Superiore tentará melhorar as características do quadro T, melhorando o design da válvula térmica e usando materiais supercondutores que o permitem usá-lo em alguns graus de celvin.
Também planejamos estudar a reação da célula de memória por um tempo para explorar o tempo de sua gravação/apagamento e sua capacidade de manter dados codificados por vários dias ”, acrescentou Francesco Jazotto. Esta será a seguinte etapa importante para a implementação prática da arquitetura de cálculos térmicos e lógica de memória.
O estudo foi publicado na revista Nature Physics.
2022-05-07 08:53:40
Autor: Vitalii Babkin