미래의 전자공학을 위한 양자 재료 조각

[아름이]

미래의 전자공학을 위한 양자 재료 조각
날짜:
2023년 3월 20일
원천:
Université de Genève
요약:
새로운 정보 통신 기술의 발전은 과학자와 산업계에 새로운 도전 과제를 제시합니다. 양자 물리학에서 비롯된 탁월한 특성을 가진 새로운 양자 재료를 설계하는 것은 이러한 문제를 해결하는 가장 유망한 방법입니다. 국제적인 팀이 전자가 진화하는 공간 구조를 구부림으로써 전자의 역학을 제어할 수 있는 재료를 설계했습니다. 이러한 특성은 미래의 광전자공학을 포함한 차세대 전자 장치에 대한 관심 대상입니다.

전체 이야기
새로운 정보 통신 기술의 발전은 과학자와 산업계에 새로운 도전 과제를 제시합니다. 양자 물리학에서 비롯된 탁월한 특성을 가진 새로운 양자 재료를 설계하는 것은 이러한 문제를 해결하는 가장 유망한 방법입니다. 살레르노, 위트레흐트, 델프트 대학의 연구원을 포함하여 제네바 대학(UNIGE)이 이끄는 국제 팀은 전자가 진화하는 공간 구조를 구부림으로써 전자의 역학을 제어할 수 있는 재료를 설계했습니다. 이러한 특성은 미래의 광전자공학을 포함한 차세대 전자 장치에 대한 관심 대상입니다. 이러한 결과는 Nature Materials 저널에서 확인할 수 있습니다 .

미래의 통신에는 새롭고 매우 강력한 전자 장치가 필요합니다. 이들은 피코초 범위, 즉 1/1000억분의 1초의 전례 없는 속도로 전자기 신호를 처리할 수 있어야 합니다. 이것은 전화기, 컴퓨터, 게임 콘솔의 전자 부품에 널리 사용되는 실리콘과 같은 현재의 반도체 재료로는 생각할 수 없는 일입니다. 이를 달성하기 위해 과학자와 산업계는 새로운 양자 재료 설계에 주력하고 있습니다.

고유한 특성, 특히 이를 구성하는 전자의 집단 반응 덕분에 이러한 양자 물질은 새로운 전자 장치 내에서 정보 전달 신호(예: 양자 통신의 경우 광자)를 캡처, 조작 및 전송하는 데 사용될 수 있습니다. 장치. 더욱이 그들은 아직 탐구되지 않은 전자기 주파수 범위에서 작동할 수 있으므로 초고속 통신 시스템의 길을 열 것입니다.

워프 드라이브

"양자 물질의 가장 매력적인 특성 중 하나는 전자가 곡선 공간에서 진화할 수 있다는 것입니다. 전자가 거주하는 공간의 이러한 왜곡으로 인해 역장은 기존 재료에는 전혀 없는 역학을 생성합니다. 이것은 양자 중첩 원리의 뛰어난 적용입니다.

초기 이론 연구 후, 제네바, 살레르노, 위트레흐트, 델프트 대학의 국제 연구팀은 우주 구조의 곡률을 제어할 수 있는 재료를 설계했습니다. ''우리는 매우 얇은 자유 전자 층을 호스팅하는 인터페이스를 설계했습니다. 그것은 두 개의 절연성 산화물인 스트론튬 티타네이트와 란타늄 알루미네이트 사이에 끼워져 있다고 살레르노 대학의 교수이자 이론 연구의 코디네이터인 Carmine Ortix는 말했습니다. 이 조합을 통해 주문형으로 제어할 수 있는 특정 전자 기하학적 구성을 얻을 수 있습니다.

한 번에 하나의 원자

이를 달성하기 위해 연구팀은 원자 규모로 재료를 제조하는 고급 시스템을 사용했습니다. 레이저 펄스를 사용하여 원자의 각 층을 차례로 쌓았습니다. "이 방법은 재료의 거동에 영향을 미치는 공간에서 원자의 특별한 조합을 만들 수 있게 해주었다"고 연구진은 자세히 설명했다.

기술적 사용 가능성은 아직 멀었지만, 이 신소재는 초고속 전자기 신호 조작을 탐색하는 데 새로운 길을 열어줍니다. 이러한 결과는 새로운 센서를 개발하는 데에도 사용할 수 있습니다. 연구팀의 다음 단계는 이 물질이 높은 전자기 주파수에 어떻게 반응하는지 더 자세히 관찰하여 잠재적인 응용 분야를 보다 정확하게 결정하는 것입니다.


출처 : https://www.sciencedaily.com/