「半導体より小さく消費電力も少ない「原子スイッチ」」記事へのコメント

抵抗が小さい？

[Livingdead (18685)]

「オン状態の電気抵抗が小く（１kΩ以下）」ってことだけど、これって小さいの？まぁ微小スイッチ一つあたりってことだから、これでも十分に小さいのかもしれないけど。

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屍体メモ [windy.cx]

Re:抵抗が小さい？

[phason (22006)]

最終的に，このサイズになると量子抵抗が効いてきます．
これは何かというと，もはやサイズが小さいのでスイッチを作る
金属内では散乱が無く(バリスティックな領域)，実質抵抗ゼロで
電気は流れるのですが，スイッチ自体が小さいため「スイッチ内
に電子が入りにくくなる」ということに由来する抵抗です．
#例えば，どんなに速度が出せる橋でも，片側一車線しかなければ
#交通量が多いときに橋の入り口で渋滞しますよね．そんな感じです．

で，量子抵抗の大きさは決まっていて，Rc=h/(2e)^2=6.45kΩです．
#hはプランク定数，eは電荷素量．
チャンネル数が多くなる(上の例えで言うと橋の本数が多くなる)
と抵抗はRc/Nに変化します．
#Rcの抵抗を持つ橋がN本並列になったもの．

ですので，抵抗はこの値以下にはできません．
今回のケースでは，絶縁(1/R=0)，Nが1，2...6までを順次作っていて
(というか同一デバイスに電圧をかけて接続本数を増やしていって)，
抵抗が∞，6.45k...約1kまで実験しています．
チャンネル数があんまり増えると微細化の意味が無いんで，まあ抵抗は
この辺でやめておこうと．
#Natureの論文も参照してください．細かく書いてます．
#繰り返しますが，スイッチ内はバリスティックなので抵抗ゼロです．
#でも超伝導ではありません．

めちゃ参考になりました

[Livingdead (18685)]

ありがとう、詳しく解説してもらって。文献にぜんぜん当たらずにレスしてしまったことを反省。

これでも大学生の時は超流動関係の実験がメインテーマだったんだよね。理論の方はおろそかで、現実にはほとんど粘性測定のためのバイブレーティングワイヤー作り職人だったけど。まだ大学にアカウントあるんで論文とかちゃんと読んでみるかな…って、そんな暇あるんかい＞俺

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屍体メモ [windy.cx]

Re:抵抗が小さい？

[Anonymous Coward]

最近の C-MOS LSI プロセス (0.35um とか) に比べて小さいような気がします。実際の設計用パラメータを放り込んだ CAD でちょろっと遊んだ事がありますが、たしかあっちは最小サイズ素子だと 10kΩの桁だったような気が。