Scheda di dettaglio
 

CIRCUITO INTEGRATO OPERANTE IN REGIME DI EFFETTO HALL QUANTISTICO PER OTTENERE UN PREDETERMINATO STANDARD DI RESISTENZA

Descrizione dell’invenzione. L’invenzione consiste in uno schema circuitale inedito che opera in regime Hall quantistico. Il circuito permette di ottenere uno standard di resistenza tramite una misura elettrica a quattro contatti, che è riconfigurabile tramite una serie di N elettrodi di controllo (VC1-VCN, fare riferimento alla figura a destra). Lo schema include una serie di N stadi di bisezione di voltaggio (spiegazione in seguito) che sono in grado di fornire frazioni del quanto di resistenza RK secondo la relazione dove N è il numero di stadi e il numero intero k può essere riconfigurato in modo da coprire uno qualsiasi dei valori da 1 a 2N in base alla configurazione dei voltaggi di controllo. Come illustrato nella sezione dello stato dell’arte, le unicità fondamentali del circuito sono che: (1) ha una complessità che scala solo logaritmicamente con la precisione del quanto; (2) implementa una misura a quattro contatti pura, senza cadute di potenziale spurie; (3) fornisce un quanto di resistanza che è riconfigurabile grazie agli elettrodi di controllo.

 
 


Inventori

  • Roddaro Stafano
  • HEUN STEFAN
 
 


TitolaritÀ

  • Consiglio Nazionale delle Ricerche
  • Università degli Studi di Pisa
 
 


Classificazioni
 
 


Settore Tecnologico

  • strumenti e standard di misurazione
 
 


Keyword

  • Programmable resistance standard, quantum Hall effect
 
 


Vantaggi

L’invenzione descrive un metodo per realizzare uno standard di resistenza configurabile per la metrologia elettrica. L’approccio descritto offre diversi vantaggi che lo distinguono dalle soluzioni attualmente adottate: 1. Il circuito è riconfigurabile, ossia permette di realizzare diversi standard di resistenza in base alla sua configurazione elettrica. 2. Il circuito ha una complessità che scala solo logaritmicamente con la precisine della frazione di quanto che si intende realizzare. Questo significa che è possibile realizzare frazioni a denominatore molto grande on un circuito relativamente piccolo. 3. Il circuito permette di realizzare delle misure a “quattro contatti” che non sono affette dalle non-idealità dei contatti elettrici. Nessuna delle soluzioni attualmente adottate combina questi vantaggi. Le QHARS convenzionali hanno una dimensione che scala linearmente con i fattori della frazione da implementare, e non sono riconfigurabili. Inoltre, esse contengono una grande quantità di contatti interni percorsi da una corrente finita. Sebbene varie tecniche di mitigazione siano state sviluppate, le QHARS dipendono in maniera critica dalla qualità dei contatti ohmici. Alcuni recenti circuiti basati sul grafene hanno mostrato come sia possible ottenere dei quanti riconfigurabili. Tuttavia gli schemi proposti continuano a sfruttare contatti interni percorsi da corrente e non hanno una legge di scala altrettanto efficace della dimensione del circuito in funzione della precisione della frazione da realizzare.
 
 


Applicazioni
 
fonte dati: "Gestione Trovati" | brevetti.cnr.it | www.cnr.it | Consiglio Nazionale delle Ricerche | P.le Aldo Moro, 7 | 00185 Roma