Kansainvälinen Georgian teknologiainstituttiin vetämä tutkimusryhmä on tehnyt yllättävän havainnon siitä, että kaksiulotteisissa hybrideissä perovskiittimateriaaleissa voi esiintyä useita erilaisia ominaisuuksia. Tämä havainto voisi avata tietä kohti aivan uusia laitesovelluksia. Samalla löydös herättää monia kysymyksiä mekanismeista, jotka aiheuttavat tällaisen ilmiön.
Hybrideihin orgaanisepäorgaanisiin perovskiitteihin (HIOP) perustuvat puolijohderakenteet ovat yleistymässä niiden mahdollisten sovellusten ansiosta tehokkaissa ledeissä, aurinkokennoissa, lasereissa ja muissa. Nämä hybridimateriaalit ovat pehmeitä ja joustavia ja niitä on paljon helpompi valmistaa kuin vertailukelpoisia puolijohteita. Tämä voi johtaa siihen, että tulevaisuudessa HIOP-levyjen ohuita kalvoja käytetään elektronisina rakenteina, jotka voidaan maalata jollekin pinnalle.
Materiaali saadaan säteilemään valoa, kun sen elektroneihin kohdistetaan energiaa niin, että ne tekevät kvanttihyppyjä kiertoradaltaan ja sitten perustasolle palatessaan emittoivat tämän energian valona.
On kuitenkin olemassa mahdollinen houkuttelevampi tapa tuottaa valoa ja se on uusien hybridi-puolijohteiden keskeinen vahvuus. Elektronilla on negatiivinen varaus ja sen kiertoradalle jättämällä aukolla on positiivinen varaus. Yhdessä ne voivat muodostaa kvasipartikkelin, jota kutsutaan eksitoniksi. Eksitoni on erittäin korkeaenerginen ilmiö, mikä tekee sen tehokkaaksi valonlähteeksi. Yleensä eksitoneja on kuitenkin erittäin vaikea ylläpitää puolijohteessa.
- Perinteisten puolijohteiden eksitoniset ominaisuudet ovat stabiileja vain erittäin kylmissä lämpötiloissa. HOIPsissa eksitoniset ominaisuudet ovat hyvin stabiileja huoneen lämpötilassa, toteaa professori Carlos Silva.
Eksitonit voivat vapautua atomeistaan ja liikkua ei-metallisissa materiaaleissa. Lisäksi HOIP:ssä olevat eksitonit voivat pyörähdellä muiden eksitonien ympärillä muodostaen bieksitoneja. Edelleen eksitonin pyöriminen atomiytimen ympärillä saa aikaan vielä yhden kvasipartikkelin, jota kutsutaan polaroniksi.
Kaiken tämän yhdistäminen luo tilanteen, että HOIPit ovat täynnä positiivisesti ja negatiivisesti varautuneita ioneja. Tämä avaa materiaaleille lupaavia tulevaisuuden näkymiä.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 13.2.2019
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
