Ülijuhtiv diood teeb arvutid tõhusamaks
Tehnikateadlased on saanud esimest korda tööle ülijuhtiva dioodi, tähtsa elektroonikakomponendi.
Diood on seade, mis laseb endast elektrivoolu läbi ainult ühes suunas, teises suunas aga mitte.
Ülijuhtiv diood, mille teadlased valmistasid, juhib voolu ühes suunas ilma igasuguse takistuseta, nagu ülijuhtidele kombeks, teises suunas aga ei juhi üldse.
Kui takistust ei ole, siis ei haju elektrienergiat ka soojusena, mistõttu on seade tõhusam, väiksema energiatarbega.
Mazhar Ali Hollandist Delfti Ülikoolist ja ta kolleegid panid kokku kolm materjalikihti: välisteks kihtideks teadaoleva ülijuhi nioobiumdiseleniidi, sinna vahele aga materjali nimega nioobium-kolm-broom-kaheksa.
Ilmnes, et selline konstrukt lasebki elektrivoolu ühes suunas takistuseta läbi, vastassuunas on aga takistus suur ja voolu ei ole.
Mis põhjusel just see materjalikombinatsioon ülijuhtivaks dioodiks osutus, ei oska teadlased isegi täpselt lõpuni seletada.
Tehtust kirjutavad Ali ja kaasautorid ajakirjas Nature.
Avastus on tähtis, sest dioodid, aga veelgi enam samasugust ühesuunalise elektrijuhtivuse põhimõtet kasutavad transistorid on elektroonikaskeemides üliolulised komponendid.
Kui üliolulisusele lisandub ülijuhtivus, olgugi ühesuunaline, võime maailma mastaabis saavutada põhimõtteliselt tohutut kokkuhoidu. On välja arvutatud, et kogu maailma arvutid ja serveripargid kulutavad tänapäeval 10 kuni 20 protsenti kogu elektrienergiast, mis elektrijaamades toodetakse. Ülijuhtivate komponentidega seadmed võtaksid vähem voolu ja töötaksid küllap ka kiiremini.
Mure on praegu selles, et Ali ja ta kaaslaste loodud diood toimib, nagu ülijuhtidel tavaks, ainult väga kõva külma käes, miinus 271 kraadi ja alla selle. See tähendab aga, et dioodi käigus hoidmiseks kulub märksa rohkem energiat kui ta kokku hoiab. Kuid uudse tehnikaga ongi tihtilugu nii, et tõhususe alal on esialgu palju arenguruumi.
Avastusest innustunult on teadlased nüüd sihiks võtnud ka ülijuhtiva transistori valmis meisterdamise.
Teadusuudised on Vikerraadios eetris esmaspäevast reedeni ca kell 8.35 ja laupäeval ca kell 8.25.
Toimetaja: Sandra Saar