Британські фізики розробили перший одноелектронний насос на основі квантової точки, виконаної з графену. Установка, зібрана групою вчених з Національної фізичної лабораторії (NPL) і Кембріджського університету, описана у статті в Nature Nanotechnology.

Одноелектронний насос - мікроелектронний пристрій, який за один цикл своєї роботи подає на вихід рівно один електрон. Швидкість роботи нового приладу складає мільярд циклів за секунду. Це у тисячу разів перевершує показники електронних насосів на базі алюмінієвих провідників. Графеновий пристрій володіє достатньою продуктивністю щоб визначати еталонну величину сили струму у залежності від заряду електрона.

Використання як квантової точки - напівпровідника малої довжини, що володіє квантовими властивостями, - одношарового двовимірного вуглецю (графена) вперше дозволило створити стабільний одноелектронний насос. Запропоновані раніше насоси на базі напівпровідникових матеріалів володіли занадто великою теоретичною похибкою для вимірювання стандарту сили електричного струму.

Завдання перевизначення чотирьох основних одиниць системи СІ - ампера, моля, кельвіна і кілограма - через фундаментальні константи була поставлена на Генеральній конференції з мір та ваг восени 2011 року. У даний час сила струму визначається через взаємодію між нескінченно довгими провідниками у вакуумі.

Еталонний ампер було запропоновано обчислювати відносно елементарного електричного заряду (електрона), який є постійним і дорівнює 1,60217653 x 10^-19 кулона. Під впливом сили струму в один ампер крізь перетин провідника повинен за одну секунду пройти заряд рівний одному кулону.

Джерело: InfoNova.org.ua

За матеріалами: lenta.ru