Eksperimentālo mērījumu (kreisajā pusē) un teorētiskā modeļa (labajā pusē) salīdzinājums. Attēla avots – Nano Letters 18, 4141 (2018).

Vienā no augstākās ietekmes nanotehnoloģiju žurnāliem “Nano Letters” ir publicēts zinātniskais raksts “Gigahercu frekvences vienelektronu sūknēšana ar parazītisko stāvokļu starpniecību” (Gigahertz Single-Electron Pumping Mediated by Parasitic States), kura tapšanā būtisku lomu ir spēlējusi pētnieku komanda no Latvijas Universitātes Nanoelektronikas teorijas grupas.

Līdzīgi datoru procesoriem, kvantu sūkņu veidošanai no silicija ir virkne priekšrocību. Tā ļauj sasniegt augstākas takts frekvences un padarīt šīs ierīces pieejamākas pielietojumiem augstas precizitātes mērinstrumentos un kvantu skaitļotājos. Bet silicija tehnoloģijai ir arī būtisks trūkums – pie augstām frekvencēm precīzo elektronu plūsmu izkropļo parazītiskie kvantu stāvokļi, no kuriem ir grūti izvairīties ražošanas procesā. Jaunais pētījums ir atklājis, kā strādā kvantu sūknis ar defektiem un kā izvairīties no šo defektu ietekmes uz strāvas precizitāti. Šis atklājums paver iespējas silicija elektronikas ražotājiem lietot kvantu sūkņus integrētajās nanoelektronikas shēmās.

Ierīces tika izgatavotas un mērījumi tika veikti Austrālijā Jaunās Dienvidvelsas universitātē (The University of New South Wales),  teorētiskie modeļi ir radīti un aprēķini veikti Rīgā Latvijas Universitātē, tehnoloģijas izstrādē un datu analīzē ir līdzdarbojušies arī pētnieki no Kembridžas Universitātes Kavendiša laboratorijas (Cavendish laboratory, University of Cambridge) Lielbritānijā, Adelaīdas Universitātes (the University of Adelaide) Austrālijā, un Alto Universitātes (Aalto University) Somijā.

Latvijas Universitātes pētnieku Jevgeņija Kločana, Jāņa Timošenko un Vjačeslava Kaščejeva darbu pie kopīgā pētījuma ir atbalstījusi Latvijas Universitāte projekta nr. AAP2016/B031 “Nano, kvantu tehnoloģijas un inovatīvi materiāli tautsaimniecībai” un Latvijas zinātnes padome granta nr. 146/2012 “Nelīdzsvara kvantu statistika elektroniskajās nanoierīcēs” ietvaros.

Par šo un citiem kvantu nanoelektronikas pētījumiem Latvijas Universitātē var uzzināt Latvijas Radio raidījuma “Zinšmais nezināmajā” 2018. gada 9. jūlija izlaidumā, kura ieraksts ir pieejams tīmekļa vietnē.

Savukārt zinātniskais raksts pieejams ŠEIT.

Dalīties