Valtion teknillinen tutkimuskeskus on pitkään kehittänyt erittäin kylmässä toimiviin suprajohteisiin perustuvaa teknologiaa. Yksi uusimmista läpimurroista on erittäin kylmässä toimiva nanokokoinen transistori.
Kehityskohteina ovat olleet aivojen magneettikuvaukseen tarvittavat anturit, tarkkuusmittaukset ja muun muassa sähkömagneettisen säteilyn ilmaisimet.
Uusi transistori sopii hyvin pienten signaalien mittaamiseen. BOT-transistoriksi (Bloch Oscillating Transistor) nimetty komponentti toimii peräti 0,1 kelvin-asteessa eli 0,1 celsius-asteen etäisyydellä absoluuttisesta nollapisteestä. Näin kylmässä mitattavat signaalit häiriytyvät vain vähän, koska elektroneiden ja atomien lämpöliikkeestä aiheutuva kohina on vähäistä.
Transistori on käyttökelpoinen erittäin herkkien sähkömagneettisen säteilyn ilmaisimien ulostulosignaalin vahvistamisessa. Mahdollisia muita käyttökohteita ovat tähtitieteelliset mittaukset, turvakamerat ja jopa SI-mittayksikköjärjestelmän perustan uudistaminen.
Useita sovellusmahdollisuuksia
Transistori keksittiin VTT:llä. Sen mallinnus, valmistus sekä koemittaukset tehtiin yhteistyössä TKK:n kylmälaboratorion kanssa. BOT-transistori perustuu nanokokokoiseen Josephsonin liitokseen, jonka ominaisuuksia ja sovelluksia fyysikot tutkivat aktiivisesti eri puolilla maailmaa. VTT:n mukaan transistori tuo ainutlaatuisen lisän näihin liitoksiin liittyvään ilmiömaailmaan.
Uutta transistoria voidaan mahdollisesti käyttää hyväksi myös metrologiassa eli mittauksia käsittelevällä tieteenalalla, koska erittäin pienten virtojen, yhden pA:n suuruusluokan vertailu on nykyisillä menetelmillä hankalaa.
Lisäksi sitä voi mahdollisesti käyttää myös niin sanotun kvanttimetrologiakolmion sulkemiskokeen vertailuvahvistimena. Kyseisen kokeen suorittaminen mahdollistaisi SI-mittayksikköjärjestelmän sähköyksiköiden määrittelemisen luonnonvakioiden avulla eli aina ja kaikkialla vakioarvoisten valon nopeuden, elektronin varauksen ja Planckin vakion avulla.