Ученые из Саратовского национального исследовательского государственного университета имени Н.Г. Чернышевского решили важную проблему в разработке новых электронных компонентов для управления током, которые основаны на квантовых эффектах. Научная работа опубликована в журнале Scientific Reports.
Специалисты подчеркнули, что их расчеты позволят перспективным приборам стать более эффективными и долговечными.
Сверхминиатюрные усилители и генераторы на эффекте квантового резонансного туннелирования электронов – это перспективные приборы для управления током, рассказали ученые. Благодаря нанометровым размерам они не нуждаются в вакууме.
Данные приборы будут использоваться в передовых системах связи и радиолокации, а также в ходе создания экранов и диодов нового поколения.
Заведующая кафедры радиотехники и электродинамики СГУ Ольга Глухова рассказала, что во время проектирования наноразмерного триода требуется детально рассчитать энергетический баланс прибора. В противном случае, он может оказаться либо низкоэффективным, либо вовсе не получится.
По словам ученых, также необходимо выяснить, какую роль в общем энергетическом балансе прибора играет обмен теплом между углеродными нанотрубками.
«Расстояния между элементами прибора составляют всего несколько нанометров, поэтому, кроме обычной теплопроводности, большую роль в энергетическом балансе может играть передача тепла за счет электромагнитных волн ближнего поля, так называемый радиационный тепловой обмен», – говорит Глухова.
В ходе своих исследований и экспериментов ученым СГУ все же удалось установить зависимость радиационного теплового обмена между углеродными нанотрубками, выяснив, есть ли у них полупроводниковые или металлические свойства. Помимо этого специалисты отыскали решение задачи для сложной геометрии, отталкиваясь от динамической поверхностной проводимости у нанотрубок.
