Cuộc cách mạng tranzito Tranzito siêu dẫn sẽ là tương lai của ngành công nghiệp máy tính Tranzito là một linh kiện bán dẫn thường được sử dụng như một thiết bị khuyếch đại hoặc một khóa điện tử. Tranzito siêu dẫn đầu tiên trên thế giới, đối tượng nghiên cứu trong một thời gian dài của các nhà vật lý ứng dụng, sẽ dẫn đến việc cho ra đời của những bộ vi xử lý có tốc độ nhanh hơn rất nhiều. Năm ngoái, Andrea Caviglia và các cộng sự của ông tại Đại học Geneva (Thụy Sỹ) đã phát triển một tinh thể đơn có chứa 2 oxit kim loại là strontium titanate (SrTiO3) và lanthanum aluminate (LaAlO3) để làm các phân đoạn riêng rẽ. Tại giao diện giữa các phân đoạn kim loại này, các nhà khoa học đã tìm thấy một tầng các electron tự do được gọi là khí điện tử (electron gas). Tại 0,3 độ Kelvin, ngay phía trên điểm 0 tuyệt đối, các electron này chuyển động thành dòng mà không có điện trở và tạo ra hiện tượng siêu dẫn. Nhóm nghiên cứu này vừa công bố rằng họ có thể bật hoặc tắt trường siêu dẫn kể trên bằng việc đưa điện áp vào bên trong giao diện giữa các phân đoạn. Kết quả tạo ra sẽ là một trạng thái siêu dẫn của tranzito trường ứng (FET- field effect transistor) – là cơ sở chính của công nghệ điện tử kỹ thuật số. Một tranzito trường ứng (FET) truyền thống chứa một mảnh làm từ chất bán dẫn được với vai trò điện cực nguồn ở một đầu, và một điện cực xả ở đầu còn lại. Phía trên của kênh nguồn-xả là một điện cực cổng hoạt động như một cái khóa công tắc: khi diện áp “khởi động” được đưa vào cổng, thì dòng điện sẽ đi qua kênh bán dẫn. Trạng thái của dòng điện bật hoặc tắt, sẽ được biểu hiện bằng các số 0 và 1 trong hệ nhị phân. Tốc độ chuyển trạng thái của FET bị giới hạn bởi điện trở trong kênh nguồn-xả sẽ tạo ra nhiệt. Tốc độ càng cao thì nhiệt sinh ra càng lớn, có thể gây cháy thiết bị, và đó cũng là lý do tại sao FET siêu dẫn sẽ có thể chạy ở một tốc độ cao hơn rất nhiều (bởi vì điện trở lúc này gần như biến mất hoàn toàn). Nhóm nghiên cứu của Caviglia sau đó đã chế tạo thành công một tranzito siêu dẫn bằng cách sử dụng các tinh thể lanthanum aluminate là 2 phần của kênh nguồn-xả và tầng strontium titanate làm cực cổng. Caviglia kết luận: “khi không có điện trường, thì điện trở giữa cực nguồn và cực xả là bằng 0, và thiết bị chúng tôi tạo ra đạt được trạng thái siêu dẫn”. Nhưng khi điện trường xuất hiện tại cực cổng làm bằng strontium titanate, thì dòng khí điện tử với mật độ cao sẽ dịch chuyển từ giao diện và lanthanum aluminate sẽ khiến dòng điện bị ngắt quãng. Caviglia cho rằng các máy tính sử dụng những tranzito như thế này sẽ “có tốc độ cao hơn nhiều so với những máy tính có bộ xử lý đo bằng gigahertz như hiện nay”. David Cardwell, một chuyên gia về chất siêu dẫn tại đại học Cambridge (Anh), cũng chia sẻ quan điểm này và cho rằng phát minh kể trên là một bước đột phát: “tranzito siêu dẫn là một thành quả nghiên cứu tuyệt vời và rõ ràng nó đem lại triển vọng cho sự ra đời một thế hệ tranzito mới với tốc độ vượt trội”. Theo ICTnews
