کنترل جریان نانوسیم‌ها

Jordan van Dam محقق مؤسسه علوم نانوKavli دانشگاه Delft توانست تا حد زیادی انتقال الکترون‌ها را در نانوسیم‌های نیمه‌هادی کنترل کند و از این نانوسیم‌ها، ابرجریان واگرا عبور دهد.

محققان مؤسسه علوم نانوی کاولی دانشگاه دلفت هلند توانستند تا حد زیادی انتقال الکترون‌ها را در نانوسیم‌های نیمه‌هادی کنترل و از این نانوسیم‌ها، اَبَرجریان انشعاب‌پذیر عبور دهند.
نانوسیم‌ها دارای ویژگی‌های الکترونی عالی هستند و می‌توانند کیفیت سیگنال‌‌های ارسالی را بهبود دهند. نانوسیم‌های نیمه‌هادی، بسیار نازک (با قطر ۱۰۰-۱ نانومتر) هستند و از مواد دارای مشخصات الکترونی ویژه، مانند ایندیم آرسنید، ساخته می‌شوند.
یکپارچه‌سازی نانوسیم‌های با کیفیت بالا با فناوری سیلیسیومی رایج کنونی کاربردهای جالبی در آینده الکترونیک به وجود خواهند آورد. از جمله کاربردهای نانوسیم‌های نیمه‌هادی، می‌توان به کاربردهای آن در لیزر، ترانزیستورها، LEDها و حسگر‌های بیوشیمی اشاره کرد. فیلیپس از جمله شرکت‌هایی است که تلاش و تحقیقات متمرکزی در زمینه کاربردهای خاص نانوسیم‌های نیمه‌هادی انجام می‌دهد.
ون دام از محققان این دانشگاه، با انتشار مقالاتی در مجلات Nature و Science توانست آنچه را که اصطلاحاً نقاط کوانتومی می‌گویند در نانوسیم‌های نیمه‌هادی به وجود آورد (این کار در دمای خیلی پایین قابل انجام است) . نقاط کونتومی را می‌توان به عنوان اتم‌های مصنوعی در نظر گرفت و از آنها به عنوان واحد‌های اصلی سازنده رایانه‌های کوانتومی با سرعت خیلی بالا استفاده کرد.
تعداد الکترون‌های محصور شده در نقاط کوانتومی محدود‌ند و ون دام توانسته است تعداد الکترون‌ها را با وارد کردن بار خارجی کنترل کند. عامل مهم میزان کنترل، کیفیت (مثلاً خلوص) نانوسیم‌ها می‌باشد، که توسط شرکت فیلیپس تکمیل شده است.
ون دام برای اولین بار در این نانوسیم‌های بهبود یافته، به ابرجریان انشعاب‌پذیر (به صورت تئوری پیش‌بینی شده بود)، دست یافت (اَبَرجریان، جریانی است که در حالت ابررسانایی ایجاد می‌شود). در نقاط کوانتومی الکترون‌ها به صورت تک تک عبور می‌کنند، ولی در حالت ابررسانایی، عبور به شکل جفت الکترون می‌باشد. این محقق با کمک الکترودهای ابررسانا، در نقاط کوانتومی به اَبَرجریان دست یافت که به موجب آن جفت الکترون‌ها به صورت تک تک عبور می‌کنند.
همچنین ون دام تحت شرایط خاص به اَبَرجریان معکوس نیز دست یافت. او توانست این جریان معکوس را با تغییر تعداد الکترون‌های محصور شده در نقاط کوانتومی، کنترل کند.
ون دام با این یافته‌ها به یک اتصال ابررسانایی قابل کنترل در نانوسیم‌های نیمه‌هادی دست یافت.