Odnaleziono źródło szumu różowego.

Rozwiązanie zagadki trapiących naukowców od niemal 90 lat zagadki pozwoli na dalsze udoskonalanie obecnie produkowanych urządzeń elektronicznych. Uczonym udało się określić pochodzenie tzw. szumu różowego zwanego też szumem 1/f. Szum ten, czyli zakłócenia sygnału, został odkryty po raz pierwszy już w 1925 roku w lampach elektronowych. Z czasem okazało się, że jest on obecny praktycznie w każdym urządzeniu elektronicznym. Szum różowy wpływa znacznie np. na poziom szumu fazowego w radarach, w telefonach komórkowych. Dlatego też od dziesiątków lat trwają badania mające na celu znalezienie źródła szumu. Naukowcy zastanawiali się czy powstaje on na powierzchni czy też wewnątrz elementów przewodnikowych stosowanych w elektronice.

Grupa kierowana przez profesora Alexandra A. Baladina z Uniwersytetu Kalifornijskiego w Riverside, w skład której wchodzili także uczeni z UC Riverside, Rensselaer Polytechnic Institute oraz Instytutu Fizyczno-Technicznego im. Joffego Rosyjskiej Akademii Nauk odkryli źródło szumu 1/f.

Podczas swoich badań uczeni wykorzystali nowy materiał czyli grefen. Stosowali wielowarstwowe próbki grafenu, których grubość wahała się od 15 do 1 warstwy atomów. Kluczem do sukcesu okazał się fakt, że, w przeciwieństwie do warstw metali czy półprzewodników, grubość wielowarstwowego grafenu może być w sposób ciągły i jednolity zmniejszana, aż do warstwy jednoatomowej. „Dzięki wielowarstwowemu grafenowi mogliśmy zatem osiągnąć to, czego w ubiegłym wieku nie mogli osiągnąć badacze posługujący się metalem. Bezpośrednio zbadaliśmy pochodzenie szumu 1/f” – mówi Balandin. Uczony dodał, też iż wcześniej nie było możliwe badanie metali o grubości mniejszej niż 8 nanometrów. Dzięki nowemu materiałowi czyli grafenowi możliwe było zbadanie powierzchni o grubości zaledwie 0,35 nanometra a następnie stopniowe zwiększanie jej grubości. W ten sposób uczeni dowiedli, że do grubości około 7 warstw atomowych, czyli do około 2,5 nanometra, dominuje szum różowy z powierzchni. W grubszych przewodnikach dominuje szum pochodzących z ich wnętrza.

„Badania te są istotne nie tylko dla wiedzy jako takiej. Pozwolą nam na dalszą miniaturyzację elektroniki. Obecnie wykorzystywane technologie są już zminiaturyzowane do tego stopnia, że wiele podzespołów elektronicznych składa się z samej tylko powierzchni. Nasze badania wykraczają zatem daleko poza grafen” – cieszy się Balandin.
Źródło: kopalniawiedzy

Post Author: swistak

Dodaj komentarz

Twój adres email nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Potwierdz, że nie jesteś botem. *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.