Графен поможет заново определить единицу силы тока

Графен
Графен

Британские физики разработали первый одноэлектронный насос на основе квантовой точки, выполненной из графена. Установка, собранная группой ученых из Национальной физической лаборатории (NPL) и Кембриджского университета, описана в статье в Nature Nanotechnology. Обзор публикации приводит Phys.org.

Одноэлектронный насос — микроэлектронное устройство, которое за один цикл своей работы подает на выход ровно один электрон. Скорость работы нового прибора составляет миллиард циклов в секунду. Это в тысячу раз превосходит показатели электронных насосов на базе алюминиевых проводников. Графеновое устройство обладает достаточной производительностью, чтобы определять эталонную величину силы тока в зависимости от заряда электрона.

Использование в качестве квантовой точки — полупроводника малой длины, обладающего квантовыми свойствами, — однослойного двумерного углерода (графена) впервые позволило создать стабильный одноэлектронный насос. Предложенные ранее насосы на базе полупроводниковых материалов обладали слишком большой теоретической погрешностью для измерения стандарта силы электрического тока.

Задача переопределения четырех основных единиц системы СИ — ампера, моля, кельвина и килограмма — через фундаментальные константы была поставлена на Генеральной конференции по мерам и весам осенью 2011 года. В настоящее время сила тока определяется через взаимодействие между бесконечно длинными проводниками в вакууме.

Эталонный ампер было предложено вычислять относительно элементарного электрического заряда (электрона), который является постоянным и равен 1,60217653 x 10-19 кулона. Под воздействием силы тока в один ампер через сечение проводника должен за одну секунду пройти заряд равный одному кулону.

Впервые о возможном использовании графена для уточнения физических величин, применяя квантовый эффект Холла, стало известно в 2011 году. Это произошло через год после того, как выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию за открытие нового материала, который они впервые получили в лабораторных условиях в 2004 году.

Обсудить
Нацист на пути джихада
Жизнь и удивительные приключения Абдул Азиза ибн-Мьятта, британского ультраправого поэта
The library at Holland House in Kensington, London, extensively damaged by a Molotov 'Breadbasket' fire bombВзорвать Британию
Соединенное Королевство уже 48 лет ведет необъявленную войну с бомбистами
Маэстро, урежьте марш
Большая семерка и НАТО — не «концерт держав», а оркестр
Дональд ТрампТанцы с саблями
Президент США с удовольствием и пользой провел время в ваххабитском королевстве
Manchester Arena incident Police at Manchester Arena after reports of an explosion at the venue during an Ariana Grande gigКровь Манчестера
Что известно о взрыве, унесшем жизни минимум 22 человек
Лучшее автомобильное видео мая
Две «Тойоты» врезаются друг в друга, британский спорткар соревнуется с самолетом и многое другое
Тест-драйв японского брата «Дастера»
Как Nissan Terrano стал еще ближе к Renault Duster
Чемпионы Формулы-1 в Инди-500
Те, кому «Королевских гонок» оказалось мало
15 машин на реактивной тяге
90-летняя история автомобилей с двигателями от самолетов и ракет
От нашего стола
Российские интерьеры, сводящие иностранцев с ума
Зависли на хате
Украинцы придумали дом, который может обойтись без российского газа
Москва за нами
Какие квартиры можно купить в пределах МКАД по цене до трех миллионов рублей
Сносное настроение
Демонтаж жилых домов в Москве: что нужно знать
Вышка светит
Как выглядит частный особняк, побивший мировой рекорд этажности