美国能源部(DOE)的SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的理论物理学家团队预言 Stanene 是一种常温下导电率也为 100% 的材料。它是二维结构的单层锡原子。如果能确定这个发现,那么它们将为建立一种独特的计算机芯片铺设新的道路。这种芯片更快、能耗更低而且不会像其他芯片那样容易发热。
Stanene 是拓扑绝缘体的其中一种,拓扑绝缘体是一类只靠外侧边缘或表面导电的材料。当拓扑绝缘体只有一层原子的厚度时,它们的边缘能完美导电,导电率达到 100%,迫使电子在定义通道上移动而没有任何阻力。
斯坦福大学物理学教授张首晟(音,Shoucheng Zhang)带领的该团队回应说,他们已经研究了很多种其他的结构,后来都被证明是拓扑绝缘体。但是因为他们所称的 Stanene 是第一种能够在常温下导电的拓扑绝缘体,所以这将会是一项伟大的发现。该团队称,不仅如此,当添加氟原子到该原子结构中时,该材料也能在温度高达 100 摄氏度时以 100% 的导电率导电。与石墨烯相比,制造锡材料并测试其性能的主要挑战在于它的厚度只有一个原子厚。但是科学家们克服这个困难后,它的应用将非常有趣。“最终我们可以想像将会被用在更多的电路结构上,包括替代晶体管的硅,”张教授说:“终有一天我们可以称这一领域为锡谷而不是硅谷。”
据笔者与此项目团队的负责人联系得知,目前此项目还正在清华大学,美国斯坦福大学,德国马克斯普兰克研究院试验证实当中。
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