Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Eine neue Generation von Transistoren

30.04.2010
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-d...

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

Sie können „Wissenschaft-Frankreich“ ganz einfach abonnieren, indem Sie eine Email an folgende Adresse senden :
sciencetech@botschaft-frankreich.de
Reproduktions- und Verbreitungsrechte
http://www.wissenschaft-frankreich.de/publikationen/wissenschaft_frankreich/inde...
(Wir berufen uns auf das französiche Recht für intellektuelles Eigentum, Gesetz Nr. 98-536)
Was das Bulletin in seiner Vollständigkeit betrifft:
Nur die Abteilung für Wissenschaft und Technologie darf das elektronische Bulletin ? Wissenschaft-Frankreich ? in seiner Vollständigkeit verbreiten. Die Annahme von Wissenschaft-Frankreich ist nur durch unsere Verbreitungsliste erlaubt. Die Veröffentlichung in Papierform oder elektronisch (im HTML-Format insbesondere) ist nicht erlaubt.
Was die einzelnen Artikel des Bulletins betrifft:
Die Artikel von Wissenschaft-Frankreich können individuell unter folgenden Bedingungen übernommen werden:
1. daß sie weder verändert, weder verkauft noch kommerziell genutzt werden
2. daß sie systematisch von der Erwähnung der Quelle unter der folgenden
Form begleitet werden :
Wissenschaft-Frankreich (Nummer und Datum), Französische Botschaft in Deutschland, Kostenloses Abonnement durch E-Mail : sciencetech@botschaft-frankreich.de
Für jede andere Benutzung der Artikel nehmen Sie bitte mit uns Kontakt auf:
Abteilung für Wissenschaft und Technologie
Französische Botschaft in Deutschland
Pariser Platz 5
D-10117 BERLIN
Tel : 030 590 03 92 50
Fax :030 590 03 92 65
E-Mail : sciencetech@botschaft-frankreich.de

Marie de Chalup | idw
Weitere Informationen:
http://www.pourlascience.fr/ewb_pages/a/actualite-vers-une-nouvelle-generation-d...
http://www.wissenschaft-frankreich.de/publikationen/wissenschaft_frankreich/inde...

Weitere Berichte zu: Elektron Polaritonen Spin Spin-Optronik Transistor

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Physik Astronomie:

nachricht 3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind
24.05.2017 | Helmholtz-Zentrum Berlin für Materialien und Energie GmbH

nachricht Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft
24.05.2017 | Eidgenössische Technische Hochschule Zürich (ETH Zürich)

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Physik Astronomie >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

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....

Im Focus: A quantum walk of photons

Physicists from the University of Würzburg are capable of generating identical looking single light particles at the push of a button. Two new studies now demonstrate the potential this method holds.

The quantum computer has fuelled the imagination of scientists for decades: It is based on fundamentally different phenomena than a conventional computer....

Im Focus: Tumult im trägen Elektronen-Dasein

Ein internationales Team von Physikern hat erstmals das Streuverhalten von Elektronen in einem nichtleitenden Material direkt beobachtet. Ihre Erkenntnisse könnten der Strahlungsmedizin zu Gute kommen.

Elektronen in nichtleitenden Materialien könnte man Trägheit nachsagen. In der Regel bleiben sie an ihren Plätzen, tief im Inneren eines solchen Atomverbunds....

Im Focus: Turmoil in sluggish electrons’ existence

An international team of physicists has monitored the scattering behaviour of electrons in a non-conducting material in real-time. Their insights could be beneficial for radiotherapy.

We can refer to electrons in non-conducting materials as ‘sluggish’. Typically, they remain fixed in a location, deep inside an atomic composite. It is hence...

Im Focus: Hauchdünne magnetische Materialien für zukünftige Quantentechnologien entwickelt

Zweidimensionale magnetische Strukturen gelten als vielversprechendes Material für neuartige Datenspeicher, da sich die magnetischen Eigenschaften einzelner Molekülen untersuchen und verändern lassen. Forscher haben nun erstmals einen hauchdünnen Ferrimagneten hergestellt, bei dem sich Moleküle mit verschiedenen magnetischen Zentren auf einer Goldfläche selbst zu einem Schachbrettmuster anordnen. Dies berichten Wissenschaftler des Swiss Nanoscience Institutes der Universität Basel und des Paul Scherrer Institutes in der Wissenschaftszeitschrift «Nature Communications».

Ferrimagneten besitzen zwei magnetische Zentren, deren Magnetismus verschieden stark ist und in entgegengesetzte Richtungen zeigt. Zweidimensionale, quasi...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

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

Meeresschutz im Fokus: Das IASS auf der UN-Ozean-Konferenz in New York vom 5.-9. Juni

24.05.2017 | Veranstaltungen

Diabetes Kongress in Hamburg beginnt heute: Rund 6000 Teilnehmer werden erwartet

24.05.2017 | Veranstaltungen

Wissensbuffet: „All you can eat – and learn”

24.05.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Hochspannung für den Teilchenbeschleuniger der Zukunft

24.05.2017 | Physik Astronomie

3D-Graphen: Experiment an BESSY II zeigt, dass optische Eigenschaften einstellbar sind

24.05.2017 | Physik Astronomie

Optisches Messverfahren für Zellanalysen in Echtzeit - Ulmer Physiker auf der Messe "Sensor+Test"

24.05.2017 | Messenachrichten