Ledningarna är åtskilda av bara 150 atomer. Kredit:McGill University
Ett team av forskare, ledd av Guillaume Gervais från McGill's Physics Department och Mike Lilly från Sandia National Laboratories, har konstruerat en av världens minsta elektroniska kretsar. Den bildas av två trådar åtskilda av endast cirka 150 atomer eller 15 nanometer (nm).
Denna upptäckt, publiceras i tidskriften Naturens nanoteknik , kan ha en betydande effekt på hastigheten och kraften hos framtidens allt mindre integrerade kretsar i allt från smartphones till stationära datorer, TV-apparater och GPS-system.
Det är första gången som någon har studerat hur ledningarna i en elektronisk krets interagerar med varandra när de packas så tätt ihop. Förvånande, författarna fann att effekten av en tråd på den andra kan vara antingen positiv eller negativ. Det betyder att en ström i en tråd kan producera en ström i den andra som är antingen i samma eller motsatt riktning. Denna upptäckt, baserad på kvantfysikens principer, föreslår ett behov av att revidera vår förståelse av hur även de enklaste elektroniska kretsarna beter sig på nanoskala.
Förutom effekten på hastigheten och effektiviteten hos framtida elektroniska kretsar, denna upptäckt kan också hjälpa till att lösa en av de stora utmaningarna som framtida datordesign står inför. Detta hanterar den ständigt ökande mängden värme som produceras av integrerade kretsar. Den välkände teoretikern Markus Büttiker spekulerar i att det kan vara möjligt att utnyttja energin som går förlorad som värme i en ledning genom att använda andra ledningar i närheten. Dessutom, Buttiker tror att dessa fynd kommer att ha en inverkan på framtiden för både grundläggande och tillämpad forskning inom nanoelektronik.