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Schaltungssuperconductivität durch Licht

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Sie entwickelten einen neuen superconducting Transistor

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Ein Forschungsteam, das vom Prof Hiroshi M. Yamamoto des Instituts für molekulare Wissenschaft, nationale Institute von Naturwissenschaften geführt wird, hat einen neuen superconducting Transistor entwickelt, der durch Lichtbestrahlung umkehrbar zwischen AN und ausgeschalten werden kann. Diese Ausführung ist ein Meilenstein für zukünftige Hochgeschwindigkeitsschaltungsvorrichtungen oder highly-sensitive optische Sensoren.

Der Feldwirkungtransistor (FET) ist ein grundlegendes Schaltungselement dieser elektrische Strom der Kontrollen in den elektronischen Stromkreisen. FETs sind z.Z. in einer Vielzahl der elektronischer Geräte wie intelligente Telefone und Computer eingeschlossen. In den letzten Jahren ist viel Bemühung, einen superconducting FET als Schlüsseltechnologie für Berechnung unter Verwendung der Quantenzustände zu entwickeln gewidmet worden.

2013 entwickelte das Forschungsteam ersten organischen superconducting FET der Welt, der auf dem organischen Supraleiter basierte: ? - (BEDT-TTF) [N (KN) 2] Br 2Cu (? - Br). Ihr vorhergehendes Werk hat erlaubt, dass der organische superconducting FET wieder als erkannt wird, zugehörige Vorteile wie Flexibilität und designability habend.

In dieser Forschung fabrizierte die Mannschaft einen neuen Foto-schaltbaren Transistor, indem sie die Gate-Elektrode im herkömmlichen FET durch ein „spiropyran“ - Dünnfilm ersetzte. Als Dr. Masayuki Suda, ein Mitglied des Forschungsteams, ein Latten-UVlicht auf diesem Roman FET glänzte, zeigte es eine schnelle Abnahme des elektrischen Widerstands und machte zu einen superconducting Zustand nach 180 Sekunden. Spiropyran ist ein Foto-aktives organisches Molekül, das intramolekulare elektrische Polarisation durch UVlichteinstrahlung zeigt. In diesem System können Fördermaschinen für die Superconductivität durch lichtinduzierte elektrische UVpolarisation des Spiropyranfilmes angesammelt werden. Dr. Suda fand auch, dass die Vorrichtung zum superconducting Zustand durch Gatterspannung Steuerung und Lichtbestrahlung Steuerung geschalten werden kann. Solch ein Betrieb mit mehreren Betriebsarten, der erreicht wird, indem er zwei Arten Funktionsmoleküle, BEDT-TTF und spiropyran kombiniert, zeigt das hohe designability der organischen Systeme an. Die Superconductivität konnte durch sichtbare lichtinduzierte Depolarisierung des Filmes auch entfernt werden.

Diese Forschung stellt ein neues Konzept, in dem „Superconductivität durch optische Anregungen geschalten werden kann,“ dar und wird Innovation im Feld der zukünftigen Hochgeschwindigkeitsschaltungsvorrichtungen oder Hochempfindlichkeit der optischen Sensoren fahren. „Jetzt dauert es 180 Sekunden, um den FET zu schalten, aber es kann viel schneller bearbeitet werden prinzipiell,“ sagte Dr. Suda, „und es öffnet eine Weise zu einem neuen Typ Vorrichtungen, die glühende Nachfrage nach einer Hochgeschwindigkeitsinformationsinfrastruktur zufriedenstellen können.“