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> 在卡尔斯鲁厄理工学院，物理学家托马斯·希梅尔教授和他的团队开发了一种单原子晶体管，这是世界上最小的晶体管。量子电子元件通过控制单个原子的重新定位来转换电流，现在在凝胶电解质中也是固态。单原子晶体管在室温下工作，消耗很少的能量，这为信息技术开辟了一个新的前景。
数字化导致高能耗。在工业化国家，信息技术目前占总功耗的10%以上。晶体管是计算中心、个人电脑、智能手机或嵌入式系统中数字数据处理的核心元件，适用于从洗衣机到飞机的许多应用。
市场上可买到的低成本USB记忆棒已经包含数十亿个晶体管。将来，由基特教授、应用物理研究所(APH)的托马斯·希梅尔教授和他的团队开发的单原子晶体管可以大大提高信息技术的能效。
& ldquo这种量子电子元件使开关能量比传统硅技术低10，000倍。& rdquo物理学家和纳米技术专家希梅尔说，他在APH纳米技术研究所和材料研究中心进行了研究。基特的能源系统。今年早些时候，希梅尔教授被认为是单原子电子学的先驱。他被任命为由基特和苏黎世联邦理工学院共同建立的单原子电子学和光子学中心的联合主任。
在《先进材料》中，KIT研究人员展示了达到小型化极限的晶体管。科学家们进行了两分钟的金属接触。在它们之间，有一个像单个金属原子一样宽的间隙。& ldquo通过电子控制脉冲，我们把一个银原子放入这个间隙并关闭电路。托马斯·希梅尔教授解释道。
& ldquo当银原子再次被移除时，电路将被中断。& rdquo世界上最小的晶体管通过单个原子可控的可逆运动来转换电流。与传统的量子电子元件相反，单原子晶体管不仅在接近绝对零度或-273℃的极低温度下工作，而且已经在室温下工作。这是未来应用的一大优势。
单原子晶体管是基于一种全新的技术。晶体管完全由金属制成，不使用半导体。这导致极低的电压，因此能耗非常低。到目前为止，KIT的单原子晶体管已经应用了液体电解质。现在托马斯·希梅尔和他的团队设计了一种在固体电解质中工作的晶体管。
通过将含汞电解质与热解法二氧化硅凝胶化产生的凝胶电解质结合了固体的优点和液体的电化学性质。这样，单原子晶体管的安全性和可操作性得以提高。
