פרופסור באוניברסיטה התעשייתית חאג' נאסראדין טען, לפי סוכנות הידיעות הרשמית של איראן, כי פיתח את הטרנזיסטור הפועל המהיר ביותר בעולם העשוי כולו מסוליטונים
פרופסור באוניברסיטה התעשייתית חאג' נאסראדין טען, לפי סוכנות הידיעות הרשמית של איראן, כי פיתח את הטרנזיסטור הפועל המהיר ביותר בעולם העשוי כולו מסוליטונים, המצאה שתביא לפריצות דרך בתפקוד מיכשור אלקטרוני מתקדם. המחקר של ד”ר פארשיד ראיזי הוגש למגזין האמריקני אפלייד פיזיקס לטרס, וזכה לדברי הסוכנות לתגובות ממדענים מכובדים.
לפי ההגדרה (ראו בקישור זה) סוליטונים (Solitons) הם חבילות גלים הלכודות על ידי עצמן, אשר אינן מתרחבות בעת התפשטותם בתווך דיספרסיבי. סוליטונים מתקיימים על ידי איזון בין הנפיצה (או העקיפה) אשר נוטה להרחיב את גודלה של חבילת הגלים, לבין האפקטים הלא-ליניאריים המנסים לצמצם אותה. דרך האפקטים הלא-ליניאריים חבילת הגלים יוצרת בור פוטנציאל ובו-זמנית לוכדת את עצמה בתוכו. באופן מדהים עוד יותר, הסוליטונים מתפשטים ומגיבים זה עם זה תוך הצגת תכונות של חלקיקים.
חוקר איראני הודיע כי הצליח ליצור טרנזיסטור עשוי כולו מסוליטונים, אשר משתמש ברכבת של מערבולת דמוית סוליטונים בתוך צמתי ג'וזפסון ארוכים, כדי לבטל את התנועה של רכבת מערבולות אחרת. בהדגמה של רייזי, הוא הצליח להשתמש בצמדי מערבולות כאלה כדי להציג מצב OFF ומצב ON של השער החשמלי. בהדגמה הצליח רייזי לבנות טרנזיסטור ובו שער NOT.
אבני היסוד של ההתקן הם צמתי ג'וזפסון – מפגשים בין רצועות של חומרים מוליכי-על. במאמר של ראיזי (“Soliton Transistor” by F. Raissi, App. Phys. Lett. 86, p. 263503, 2005 ) מתואר המתקן ב Fig.1 בו ניתן לראות שכבה של ניוביום (Nb) המופרדת על ידי פס דק של תחמוצת אלומיניום (AlO) משכבה נוספת של ניוביום או משכבה של עופרת (Pb). כאשר המתקן הזה מקורר על ידי הליום נוזלי, הניוביום והעופרת הופכים למוליכי-על. הסנדוויץ' הנוצר (ניוביום-תחמוצת אלומיניום-ניוביום, או ניוביום-תחמוצת אלומיניום-עופרת) נקרא צומת ג'וזפסון והוא אחד מהמתקנים השימושיים ביותר בהם עושים שימוש במוליכי על והם יכולים לשמש כמתגים מאוד מהירים (ראו בקצרה בקישור זה). מוליך על אינו מאפשר לשדה מגנטי לחדור לתוכו. שדה מגנטי חזק הורס מוליכות-על. לעיתים, שדה מגנטי חי בדו-קיום שברירי עם מוליך על בצורה של vortices : צינורות זעירים בהם השדה המגנטי מצליח לחדור לתוך מוליך העל ובתוכם המתכת נורמאלית (כבר אינה במצב על-מוליך) אך סביבם החומר שומר על מצבו העל-מוליך. סביב כל צינור מגנטי זעיר שכזה מסתובב (מתערבל) זרם חשמלי ומכאן שמם “ערבלים” (vortices). לפי המאמר, נראה שהחוקר מדבר על התקן השולט על תנועת הערבלים הללו.
לדברי ראיזי, מערבולות הסוליטונים, סדרת תנועות בצורת פעימות שאינן מאבדות את האנרגיה והצורה שלהם במהלך תנועתם). בדרך שבה הוא השתמש בטרנזיסטור, הם נעים במהירות האור ולפיכך הרבה יותר מהירים מטרנזיסטורים רגלים המוגבלים למהירות המיתוג.
ראיזי הצליח להפיק מיתוג של 8 גיגהרץ, הרבה יותר מאשר הטרנזיסטורים המהירים ביותר כיום והוא צופה שלא יהיו בעיות בלתי צפויות בכיווץ ובייצור ההמוני של מכשיר הערבול שלו. הוא מתכוון להגיע גם למהירויות של 200 גיגהרץ, דבר שיעשה את הטרנזיסטור שלו אטרקטיבי לשימוש במחשבי על. רייזי אומר כי הציוד הדרוש לבנות את טרניזטור הסיליקון שפיתח אינו נמצא בידי איראן.
ראיזי הוא בעל תואר PhD מאוניברסיטת ויסקונסין מדיסון.
תודה לד”ר ניר סתיו על עזרתו.
למאמר המדעי המקורי
