Новый оптоэкситонный переключатель сделает процессоры холодными

Американские инженеры из Мичиганского университета и Колледжа инженерии, коммуникаций и маркетинга разработали технологию, получившую название оптоэкситонный переключатель.

Это может в дальнейшем привести к появлению электронных устройств, которые не будут нагреваться во время работы. Инновационный переключатель работает так же, как и обычный электронный, используя электрический заряд для управления потоком электронов в системе.

Переключатели направляют поток энергии или управляют передачей сигналов в устройствах. Однако заряженные электроны выделяют тепло. Из-за этого электронные устройства нагреваются во время работы. Однако оптоэкситонные переключатели используют нейтрально заряженные квазичастицы «экситоны». Они возникают в результате того, что возбужденные электроны меняют положение внутри атома.

Возбужденные электроны вследствие перемещения оставляют после себя дырку — квазичастицу с положительным зарядом, которая связывается со свободными электронами. Вместе они образуют экситон с нейтральным зарядом, который не выделяет тепла во время передачи сигналов. Исследование представляет собой первый случай использования экситонов для создания переключателя, который по производительности превосходит существующие фотонные аналоги.

«Электроника нагревается, потому что в электронных устройствах всегда есть конденсаторы. Каждый раз, когда вы накапливаете или высвобождаете энергию, она нагревается. Экситон — это новая частица с нейтральным зарядом, такая как фотон, которая не выделяет тепла», — объясняет соавтор исследования из кафедры электротехники, компьютерной инженерии и прикладной физики Мичиганского университета Параг Деоторе.

Новое устройство, использующее экситоны, улучшает конструкцию, уменьшая переключатели для