वैनेडियम डाइऑक्साइड, एयरोस्पेस और न्यूरोमोर्फिक कम्प्यूटिंग के लिए इलेक्ट्रॉनिक्स में क्रांति ला सकता है

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ईयू के क्षितिज 2020 अनुसंधान कार्यक्रम में एक परियोजना का वित्तपोषण किया जाएगा, जहां वैनेडियम डाइऑक्साइड का उपयोग सिलिकॉन को बेहतर बनाने और कम शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों को विकसित करने के लिए किया जा सकता है।

एयरोस्पेस संचार प्रणालियों के लिए रेडियोफ्रीक्वेंसी इलेक्ट्रॉनिक फ़ंक्शंस बनाने के लिए परिसर का उपयोग भी किया जा सकता है, यह सोमवार को chncole Polytechnique Fédérale de Lausanne (EPFL) द्वारा प्रकट किया गया था।

वैनेडियम डाइऑक्साइड (VO2) एक सर्किट के माध्यम से इलेक्ट्रॉनों के प्रवाह को नियंत्रित करने के तरीके को बदलने के लिए खड़ा है, वैज्ञानिकों का दावा है। यह कमरे के तापमान पर एक इन्सुलेटर के रूप में भी कार्य कर सकता है लेकिन 68 डिग्री सेल्सियस से ऊपर के तापमान पर कंडक्टर के रूप में व्यवहार कर सकता है।

यूरोपीय संघ क्षितिज 2020 परियोजना जिसे फेज-चेंज स्विच कहा जाता है, इस व्यवहार का अध्ययन करेगा, जिसे धातु-इन्सुलेटर संक्रमण के रूप में भी जाना जाता है। परियोजना को यूरोपीय संघ के वित्तपोषण के 3.9 मिलियन € प्रदान किया गया है। École पॉलिटेक्निक फ़्रेड्रेल डे लॉज़ेन (EPFL) चयन प्रक्रिया में चुने जाने के बाद परियोजना का समन्वय करेगा।

कृत्रिम बुद्धि में उपयोग

यौगिक के अन्य अनुप्रयोगों, जैसे कि न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग और कृत्रिम बुद्धिमत्ता पर भी विचार किया जा रहा है। इस परियोजना ने पहले ही दो प्रमुख कंपनियों, फ्रांस की थेल्स और आईबीएम रिसर्च की स्विस शाखा का ध्यान आकर्षित किया है क्योंकि उच्च-क्षमता वाले अनुप्रयोगों की विविधताएं जो नई तकनीक से बाहर आ सकती हैं।

विश्वविद्यालयों जैसे जर्मनी में मैक्स-प्लैंक-गेलेशचाफ्ट और यूनाइटेड किंगडम में कैम्ब्रिज विश्वविद्यालय भी रुचि रखते हैं। जर्मनी में आचेन विश्वविद्यालय का एक स्पिन-ऑफ, गेसलस्चफ़्ट फ़र अंगवंडटे मिक्रो- und ऑप्टोएलेक्ट्रोनिक (एएमओ जीएमबीएच) भी अनुसंधान प्रक्रिया में भाग लेने के लिए कहा जाता है।

क्रिस्टलीय से धातु में जा रहे हैं

वैज्ञानिकों ने लंबे समय से वैनेडियम डाइऑक्साइड (VO2) के इलेक्ट्रॉनिक गुणों के बारे में जाना है, लेकिन अब तक उन्हें समझाया नहीं गया है। अब यह ज्ञात है कि तापमान बढ़ने के साथ ही परमाणु संरचना बदल जाएगी। यह कमरे के तापमान पर एक क्रिस्टलीय संरचना से 68 डिग्री सेल्सियस से ऊपर तापमान पर धातु से जाता है।

विद्युत शक्ति को इंजेक्ट करने के लिए संवेदनशील

VO2 को अन्य कारकों के प्रति संवेदनशील होने के लिए भी जाना जाता है जो इसे चरणों को बदलने का कारण बन सकते हैं। शोधकर्ताओं के अनुसार, इसमें विद्युत शक्ति का इंजेक्शन लगाना, वैकल्पिक रूप से या THz विकिरण नाड़ी लगाना शामिल है।

हाल ही में, वैज्ञानिक अल्ट्रा-कॉम्पैक्ट और मोड्यूलेबल फ़्रीक्वेंसी फिल्टर बनाने में सक्षम हुए हैं। यह तकनीक VO2 और चरण-परिवर्तन स्विच का भी उपयोग करती है। यह अंतरिक्ष संचार प्रणालियों के लिए महत्वपूर्ण आवृत्ति रेंज में प्रभावी होने के लिए भी जाना जाता है, अनुसंधान से पता चला है।

उच्च मंदिरों तक पहुँचने का मुद्दा

VO2 की पूरी क्षमता तक पहुँचना अब तक मुश्किल रहा है क्योंकि 68 ° C का संक्रमण तापमान आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों के लिए बहुत कम था जिसमें सर्किट को 100 ° C पर चलना चाहिए।

लेकिन हाल ही में शोधकर्ताओं ने इस समस्या का समाधान खोजने में सक्षम थे। उन्होंने पाया कि VO2 फिल्म में जर्मेनियम को जोड़ने से सामग्री का चरण परिवर्तन तापमान 100 ° C से अधिक हो सकता है। ये खोजें बहुत कम-शक्ति वाले इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों में VO2 के लिए आगे के शोध को बढ़ावा दे सकती हैं।

अन्य एप्लिकेशन फ़ील्ड में अंतरिक्ष संचार के अलावा स्व-ड्राइविंग कारों के लिए न्यूरोमॉर्फिक कंप्यूटिंग और उच्च आवृत्ति वाले रडार शामिल हो सकते हैं।