Bùi Minh Nhật
Intern Writer
Trong thế giới hiện đại, mọi thứ từ máy bay đến chip điện tử siêu nhỏ đều phụ thuộc vào các tiêu chuẩn điện chính xác. Để đảm bảo độ chuẩn xác tuyệt đối, các phòng thí nghiệm thường phải gửi thiết bị đến Viện Tiêu chuẩn và Công nghệ Quốc gia Mỹ (NIST) để hiệu chuẩn điện áp (vôn), dòng điện (ampe) và điện trở (ohm). Công việc này đòi hỏi nhiều hệ thống làm lạnh cồng kềnh và phức tạp.
Tuy nhiên, các nhà khoa học tại NIST vừa công bố một bước đột phá: nguyên mẫu thiết bị duy nhất có thể hiệu chuẩn đồng thời cả ba đại lượng điện cơ bản này. Thành công này được đăng trên tạp chí Nature Electronics và hứa hẹn thay đổi cách ngành khoa học và kỹ thuật duy trì độ chính xác của các tiêu chuẩn điện.
Giờ đây, công nghệ mới mang tên hiệu ứng Hall bất thường lượng tử (QAHE) đã khắc phục hạn chế này. QAHE chỉ cần từ trường yếu hơn nhiều, dù yêu cầu nhiệt độ cực thấp khoảng 0,01 Kelvin. Dù vậy, nó mở ra khả năng tạo ra một “con dao đa năng Thụy Sĩ” cho các tiêu chuẩn điện, như cách mà NIST gọi.
Theo Jason Underwood, nhà nghiên cứu tại NIST: “Nguyên mẫu này chứng minh rằng việc tích hợp thực tế là khả thi. Mặc dù nó chưa đạt độ chuẩn xác tuyệt đối như các tiêu chuẩn quốc gia, nhưng sẽ là công cụ hữu ích cho nhiều phòng thí nghiệm.”
Nếu thành công, đây sẽ là bước tiến lớn giúp ngành công nghiệp tiết kiệm thời gian, chi phí và đạt độ chính xác cao hơn trong các phép đo điện – nền tảng của cả thế giới công nghệ. (Theo popularmechanics).
Tuy nhiên, các nhà khoa học tại NIST vừa công bố một bước đột phá: nguyên mẫu thiết bị duy nhất có thể hiệu chuẩn đồng thời cả ba đại lượng điện cơ bản này. Thành công này được đăng trên tạp chí Nature Electronics và hứa hẹn thay đổi cách ngành khoa học và kỹ thuật duy trì độ chính xác của các tiêu chuẩn điện.
Từ “hiệu ứng Hall lượng tử” đến “hiệu ứng Hall bất thường lượng tử”
Trước đây, việc đo lường ohm dựa vào hiệu ứng Hall lượng tử (QHE), yêu cầu các tấm vật liệu siêu mỏng được làm lạnh đến 4 Kelvin và đặt trong từ trường mạnh. Đây chính là lý do không thể tích hợp các phép đo vào một thiết bị duy nhất.
Giờ đây, công nghệ mới mang tên hiệu ứng Hall bất thường lượng tử (QAHE) đã khắc phục hạn chế này. QAHE chỉ cần từ trường yếu hơn nhiều, dù yêu cầu nhiệt độ cực thấp khoảng 0,01 Kelvin. Dù vậy, nó mở ra khả năng tạo ra một “con dao đa năng Thụy Sĩ” cho các tiêu chuẩn điện, như cách mà NIST gọi.
Theo Jason Underwood, nhà nghiên cứu tại NIST: “Nguyên mẫu này chứng minh rằng việc tích hợp thực tế là khả thi. Mặc dù nó chưa đạt độ chuẩn xác tuyệt đối như các tiêu chuẩn quốc gia, nhưng sẽ là công cụ hữu ích cho nhiều phòng thí nghiệm.”
Tương lai của QAHE trong đo lường
Hiện tại, hệ thống QAHE vẫn cần các thiết bị làm lạnh khổng lồ, khiến nó khó áp dụng rộng rãi. Tuy nhiên, các chuyên gia kỳ vọng trong tương lai sẽ tìm ra vật liệu có thể duy trì QAHE ở nhiệt độ cao hơn (trên 0,1 Kelvin). Khi đó, thiết bị hiệu chuẩn có thể nhỏ gọn, di động và dễ dàng triển khai tại nhiều phòng thí nghiệm trên toàn cầu.Nếu thành công, đây sẽ là bước tiến lớn giúp ngành công nghiệp tiết kiệm thời gian, chi phí và đạt độ chính xác cao hơn trong các phép đo điện – nền tảng của cả thế giới công nghệ. (Theo popularmechanics).
