Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eine neue Generation von Transistoren

29.04.2010
Forscher aus Clermont-Ferrand erwägen die Möglichkeit, Transistoren auf Basis von quantenphysischen Phänomenen zu entwickeln.

Ist die Spin-Optronik, die neue aufstrebende Disziplin der Werkstoffwissenschaften, der Schlüssel zum Erfolg zukünftiger Transistor? Wissenschaftlern des Französischen Zentrums für wissenschaftliche Forschung (CNRS-LASMEA) der Universität Clermont-Ferrand zufolge wäre sie der ideale Kandidat.

Durch Simulation der Funktionsweise eines solchen Transistors konnten die Wissenschaftler um Robert Johne beweisen, dass es sich um ein tragfähiges und realisierbares Konzept handelt, und dass es für eine Massenproduktion geeignet sei.

Herkömmliche Mikrochips bestehen aus tausenden einzelnen Transistoren, die aus Halbleitern gefertigt werden. Diese sind in bestimmten, beeinflussbaren Situationen leitend, in anderen nicht, was die Darstellung eines binären Systems ermöglicht.

Nun ließen sich die Wissenschaftler von der Spintronik inspirieren, bei der nicht die elektrische Ladung, sondern der Spin der einzelnen Elektronen beeinflusst wird, eine quantenmechanische Eigenschaft, die ansatzweise mit der Eigenrotation in der klassischen Mechanik verglichen werden könnte. Der Spin kann nur zwei Werte annehmen, und ist somit auch für ein binäres System geeignet.

Die Schwierigkeit besteht nun darin, diesen Spin zu stabilisieren und zu messen. Um dieses Problem zu umgehen, haben die Wissenschaftler vorgeschlagen, nicht mit dem Spin von Elektronen selbst zu arbeiten, sondern mit dem Spin von Exziton-Polaritonen. Dabei handelt es sich um Quasiteilchen, die aus der Kopplung eines Photons (ein Lichtteilchen) mit einem Paar aus zwei entgegengesetzten Ladungen (ein Elektron und ein "Loch") entstehen. Sie konnten beweisen, dass beide Spins vergleichbare Eigenschaften aufweisen, und dass es möglich wäre, Polaritonen-Transistoren (also auf der Spin-Optronik basierende Transistoren) auf die gleiche Weise wie bereits existierende, aber nicht marktfähige spintronische Transistoren zu bauen.

Der Vorteil der Spin-Optronik liegt darin, dass die Polaritonen bei ausreichend niedrigen Temperaturen ein Bose-Einstein-Kondensat bilden, in dem sie sich in ihrem quantenmechanischen Zustand mit der niedrigsten Energie befinden. Von diesem Kondensat ausgehend entsteht ein magnetisches Feld, das modulierbar ist und den Spin der Polaritonen beeinflusst. So ist es möglich, zwei Zustände zu kontrollieren, und somit einen Transistor herzustellen.

Quelle: "Vers une nouvelle génération de transistors?", Pour la science - 20.04.2010 http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-vers-une-nouvelle-generation-de-transistors-24946.php

Redakteur: Sebastian Ritter, sebastian.ritter@diplomatie.gouv.fr


Wissenschaft-Frankreich (Nummer 182 vom 28.04.2010) Französische Botschaften in Deutschland und Österreich

| Wissenschaft-Frankreich
Weitere Informationen:
http://www.wissenschaft-frankreich.de/

Weitere Berichte zu: Elektron Ladung Polaritonen Spin Spin-Optronik Transistor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Energie und Elektrotechnik:

nachricht „BioFlexRobot“: Weiche Gelenke machen Roboter sicherer
29.05.2017 | Technische Hochschule Nürnberg Georg Simon Ohm

nachricht Geräteschutzschalter erfüllt NEC Class 2
19.05.2017 | PHOENIX CONTACT GmbH & Co.KG

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Energie und Elektrotechnik >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Neue Methode für die Datenübertragung mit Licht

Der steigende Bedarf an schneller, leistungsfähiger Datenübertragung erfordert die Entwicklung neuer Verfahren zur verlustarmen und störungsfreien Übermittlung von optischen Informationssignalen. Wissenschaftler der Universität Johannesburg, des Instituts für Angewandte Optik der Friedrich-Schiller-Universität Jena und des Leibniz-Instituts für Photonische Technologien Jena (Leibniz-IPHT) präsentieren im Fachblatt „Journal of Optics“ eine neue Möglichkeit, glasfaserbasierte und kabellose optische Datenübertragung effizient miteinander zu verbinden.

Dank des Internets können wir in Sekundenbruchteilen mit Menschen rund um den Globus in Kontakt treten. Damit die Kommunikation reibungslos funktioniert,...

Im Focus: Strathclyde-led research develops world's highest gain high-power laser amplifier

The world's highest gain high power laser amplifier - by many orders of magnitude - has been developed in research led at the University of Strathclyde.

The researchers demonstrated the feasibility of using plasma to amplify short laser pulses of picojoule-level energy up to 100 millijoules, which is a 'gain'...

Im Focus: Lässt sich mit Boten-RNA das Immunsystem gegen Staphylococcus aureus scharf schalten?

Staphylococcus aureus ist aufgrund häufiger Resistenzen gegenüber vielen Antibiotika ein gefürchteter Erreger (MRSA) insbesondere bei Krankenhaus-Infektionen. Forscher des Paul-Ehrlich-Instituts haben immunologische Prozesse identifiziert, die eine erfolgreiche körpereigene, gegen den Erreger gerichtete Abwehr verhindern. Die Forscher konnten zeigen, dass sich durch Übertragung von Protein oder Boten-RNA (mRNA, messenger RNA) des Erregers auf Immunzellen die Immunantwort in Richtung einer aktiven Erregerabwehr verschieben lässt. Dies könnte für die Entwicklung eines wirksamen Impfstoffs bedeutsam sein. Darüber berichtet PLOS Pathogens in seiner Online-Ausgabe vom 25.05.2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) ist ein Bakterium, das bei weit über der Hälfte der Erwachsenen Haut und Schleimhäute besiedelt und dabei normalerweise keine...

Im Focus: Can the immune system be boosted against Staphylococcus aureus by delivery of messenger RNA?

Staphylococcus aureus is a feared pathogen (MRSA, multi-resistant S. aureus) due to frequent resistances against many antibiotics, especially in hospital infections. Researchers at the Paul-Ehrlich-Institut have identified immunological processes that prevent a successful immune response directed against the pathogenic agent. The delivery of bacterial proteins with RNA adjuvant or messenger RNA (mRNA) into immune cells allows the re-direction of the immune response towards an active defense against S. aureus. This could be of significant importance for the development of an effective vaccine. PLOS Pathogens has published these research results online on 25 May 2017.

Staphylococcus aureus (S. aureus) is a bacterium that colonizes by far more than half of the skin and the mucosa of adults, usually without causing infections....

Im Focus: Orientierungslauf im Mikrokosmos

Physiker der Universität Würzburg können auf Knopfdruck einzelne Lichtteilchen erzeugen, die einander ähneln wie ein Ei dem anderen. Zwei neue Studien zeigen nun, welches Potenzial diese Methode hat.

Der Quantencomputer beflügelt seit Jahrzehnten die Phantasie der Wissenschaftler: Er beruht auf grundlegend anderen Phänomenen als ein herkömmlicher Rechner....

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Lebensdauer alternder Brücken - prüfen und vorausschauen

29.05.2017 | Veranstaltungen

49. eucen-Konferenz zum Thema Lebenslanges Lernen an Universitäten

29.05.2017 | Veranstaltungen

Internationale Konferenz an der Schnittstelle von Literatur, Kultur und Wirtschaft

29.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hält die Klebung?

29.05.2017 | Materialwissenschaften

Vom Edge- bis zum Cloud-Datacenter - Rittal zeigt in Monaco innovative Lösungen für Datacenter

29.05.2017 | Informationstechnologie

„BioFlexRobot“: Weiche Gelenke machen Roboter sicherer

29.05.2017 | Energie und Elektrotechnik