超導開關

超導開關是實現超導磁體閉環運行的關鍵部件,也稱為持續電流開關(PCS),使超導磁體具有極高的磁場穩定度,廣泛套用於核磁共振成像(MRI)、核磁共振譜儀(NMR)、磁浮列車、超導儲能系統等技術領域。

場效應電晶體(FET)是電子線路中控制電流的基本開關元件。現在它被包含在各種電子器件中,如智慧型電話和計算機內。近年,大力開發超導場效應電晶體,作為利用量子狀態計算的關鍵技術。

2013年研究隊伍發展了世界第一個以k-2cuN(CN)2Br(k-Br)(BEDT-TTF)為基的有機超導場效應電晶體,它的性能令人認識,超導場效應電晶體有其靈活性和可設計性的固有優點。這種研究中,研究人員製造了一種新的光-開關電晶體;在普通場效應電晶體中用”螺吡喃“薄膜代替珊極;當紫外光照到這種新場效應電晶體時,它的電阻就很快減小,並在180秒後,轉變為超導狀態。螺吡喃是一種光活性有機分子,紫外光照射可使它分子內電極化。在這樣系統內,由於螺吡喃膜紫外光感應的電極化而使超導性的載流子得到積累。這種器件可由珊極或光輻照控制而開關到超導狀態。由於結合螺吡喃及BEDT-TTF二種功能分子而得到這種多摸式的操作,表示有機系統的高可設計性。也可用可見光-產生薄膜的去極化使超導性能移去。

從這研究中得出了一個“超導性能可由光激勵所開關”的新概念,由此,可促進將來高-速開關器件或高-靈敏光感測器領域的發現。現在,出現180秒開關場效應電晶體,但原則上,能十分快操作。它將打開一種新器件的道路;能滿足對高-速信息基礎設施日漸增長的要求。

參考文獻:

“Switching superconductivity by light" phys.org/news/2015-02-superconductivity.html

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