可重构FeHEMT;fluxonium量子位;可回收的印刷电子产品使用水。
密歇根大学的研究人员创造了一个可重构铁电晶体管这可以使一个放大器的工作多个传统的放大器。
“通过实现这种新型晶体管,它打开了整合的可能性多功能设备,如可重构晶体管、过滤器和谐振器,在同一平台上操作以非常高的频率和高功率时,“说Zetian Mi,密歇根大学电气和计算机工程教授。“这是一个改变游戏规则对于许多应用程序。”
铁电高电子迁移率晶体管(FeHEMT)是由掺杂的氮化铝钪(ScAlN)和利用分子束外延生长。研究人员称这是第一氮铁电半导体,使它与氮化镓(GaN)集成。
“通过添加铁电性HEMT,我们可以切换更清晰。这可能使更低功耗除了高增益,使更有效的设备,”平王说,科学家在密歇根大学电气和计算机工程。
“我们可以让我们的铁电HEMT可重构,”丁Wang说研究科学家在密歇根大学电气和计算机工程。”这意味着它可以作为多个设备,如放大器作为一个放大器,我们可以动态地控制。这使我们能够减少电路面积和降低成本,以及能源消耗。”
研究小组说,设备可以用于可重构射频和微波通信以及存储设备。
完全外延,单片ScAlN /沃甘/氮化镓铁电HEMT:https://doi.org/10.1063/5.0143645
劳伦斯伯克利国家实验室的研究人员,加州大学伯克利分校,耶鲁大学建议fluxonium量子位元可以形成新的容错的量子处理器的基础,提出了一个系统的理论研究如何工程师fluxonium量子位更高的性能。
一种超导量子位,fluxonium电路由三个元素组成:一个电容,一个约瑟夫森结,superinductor,这有助于抑制磁噪声。
fluxonium量子位的潜力的关键是其高非简谐振动,指有关过渡频率在一个量子位之间的区别。这可以实现更好的量子位控制因为少重叠的频率控制量子比特和那些驱动任何给定的量子位更高的能级。量子位似乎也长时间相干性。
团队领导fluxonium-based架构关注处理器的可扩展性和适应性的主要组件,使用一组参数,研究人员可以调整增加量子电路的运行时和忠诚。其中的一些适应性允许系统的简单操作。研究人员提出的一件事是控制fluxonium量子位在低频率(1 ghz)通过微波脉冲直接由电子任意波形发生器生成的。该方法将允许研究人员设计处理器和灵活设置多个量子比特。
“我们提供了一个潜在的道路建设标准,fluxonium处理器实用程序部署逻辑门有不同的频率。我们希望更多的研发fluxonium和超导量子位的替代品将带来新一代量子信息处理设备,“长b . Nguyen说,项目科学家高等量子实验(AQT)伯克利实验室。
高性能的蓝图Fluxonium量子处理器:https://doi.org/10.1103/PRXQuantum.3.037001
杜克大学工程师完全生产可回收的印刷电子产品替换使用的化学物质与水的制造过程。
以前,研究人员使用三个设备创建以碳为基础的墨水:半导体碳纳米管导电石墨烯,绝缘nanocellulose。然而,当制造过程适应使用水、碳纳米管提出了一个问题。
制作的水性油墨碳纳米管不聚集和扩散均匀表面,类似于洗涤剂添加的表面活性剂。由此产生的墨水,然而,并不产生一层碳纳米管的密度足够高电流的电子穿越。
“你想要的碳纳米管有嚼劲的样子意大利面放在一个平面上散落下来,“亚伦·富兰克林说,阿迪的杜克大学电气和计算机工程教授。“但是水性油墨,他们看起来更像是被一个接一个,扔在墙上为煮熟度检查。如果我们使用化学物质,我们可以打印多个经过一次又一次,直到有足够的碳纳米管。但水并不是这样工作的。我们可以做100次,就仍然是一样的密度是第一次”。
这是因为表面活性剂用来保持碳纳米管的聚集也阻止额外的层坚持第一。在传统的生产过程,这些表面活性剂将删除使用非常高的温度,它需要很多的能量,或严厉的化学物质,它可以造成人类和环境健康风险。富兰克林和他的团队想要避免。
相反,他们转向这一过程涉及用水冲洗设备,在相对较低的热干燥,再次印刷。
近100%的碳纳米管和石墨烯用于印刷可以回收和重用相同的过程中,失去了很少的物质或性能的可行性。nanocellulose可以回收或生物降解。
“我们的薄膜晶体管的性能不匹配最好的目前生产,但他们竞争不足以表达研究社区,我们都应该做更多的工作让这些过程更环保,“富兰克林说。
全碳薄膜晶体管使用水只印刷:https://doi.org/10.1021/acs.nanolett.2c04196
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