Atomotrônica: a eletrônica sem sólidos

Baseado em artigo de David Ehrenstein - 02/10/2009

A atomotrônica envolve conjuntos de átomos ultrafrios aprisionados em poços de energia criados por raios laser.
[Imagem: R.A.Pepino]

No campo emergente da atomotrônica, os teóricos imaginam análogos dos componentes eletrônicos atuais, feitos com átomos ultrafrios, movendo-se em uma rede óptica, uma matriz de "poços" de energia criados por lasers.

A ideia é, no futuro, usar um circuito assim para estudar a física básica de muitos corpos em um sistema totalmente controlável e ajustável, sem a confusão de defeitos cristalinos ou as impurezas encontradas nos semicondutores.

Componentes atomotrônicos

Agora, o Dr. Ronald Pepino e seus colegas da Universidade do Colorado, nos EUA, projetaram circuitos atomotrônicos completos, incluindo novos conceitos para um diodo, um transístor, e até uma espécie de "bateria atômica".

A ideia da equipe para um diodo atomotrônico minimalista consiste em um par de poços de potencial no meio de uma rede unidimensional óptica infinita.

Se o poço da direita é mais raso do que o poço à sua esquerda em uma quantidade igual à energia de interação de um par de átomos, então os átomos podem atravessar da esquerda para a direita em uma configuração chamada "ajuste frontal".

Entretanto, nenhuma corrente flui quando a "tensão" é invertida - essa "tensão" é fornecida tendo-se um reservatório de átomos em um lado do diodo maior do que no outro.

Transístor atomotrônico

A equipe também descreveu um transístor atomotrônico, composto de três poços - dois mais rasos ladeando um mais profundo, por sua vez em contato com um reservatório maior de átomos.

Eles demonstram que pequenas mudanças na corrente para esse reservatório causam grandes mudanças na "corrente atômica" da esquerda para a direita. Em outras palavras, o transístor atomotrônico funciona como um amplificador, como os transistores eletrônicos tradicionais.

Holland e seus colegas esperam estender esses estudos para circuitos mais complexos, incluindo elementos de lógica digital.

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