Физици от Станфордския университет потвърдиха съществуването на материал, който може да доведе до много по-бързи и ефективни компютърни чипове от познатите ни в момента. Новоткритият материал позволява на електроните да пътуват по неговата повърхност без загуба на енергия дори при стайна температура – нещо, което е немислимо при сегашните технологии. За да стигнат до откритието си, физиците Юлин Чен, Жи Ксун Шен и техни колеги са тествали поведението на електроните в новото съединение. Резултатите от проведения експеримент бяха публикувани в електронното списание „Science Express” и ясно показват, че материалът има качествата на топологичен изолатор – материал, който позволява свободен поток от електрони да преминава през неговата повърхност без загуба на енергия. Материалът може не само да увеличи производителността на съвременните електронни устройства, но и да стане така търсената основа на нов тип компютърна индустрия. Откритието бе резултат от екипна работа между теоретични и експериментални физици в Станфордския интитут. „Стилът на работа в Станфорд е перфектен”, казва Чен. „Теоретици и експериментатори работят винаги заедно по решението на конкретен проблем”. Експериментатори изследваха проби от новото съединение, използвайки рентгенови лъчи в Станфордската радиационна лаборатория и в националната лаборатория – „Лоуренс” в Бъркли. Когато Чен и колегите му разгледаха резултатите от тестовете, те установиха, че материалът се държи дори по-добре от теоретичните модели – бисмут телурида може да толерира дори по-високи температури. „Това означава, че материалът е по-близо до приложение, отколкото смятахме”, казва Чен. Това е възможно благодарение на изненадващо доброто поведение на електроните. Квантовият спин на всеки електрон е приведен в съответствие с движението на електрона – феномен, наречен „квантов спин Хол ефект”. Това е едно от ключовите свойства, използвани от спинтрониката. „Хол ефектът означава, че електроните текат без съпротивление. Когато пуснете ток по топологичен изолатор, заради този специален спин материалът не се нагрява, а токът протича, без да се разсейва”, обяснява теоретика Ксиаолианг Кюи.
Топологичните изолатори засега не могат да се използват в токопреносните мрежи, тъй като те могат да носят малък заряд, но те може да павират пътя към нов тип устройства на коренно различна основа. „Материалът може да се приложи в спинтрониката. Най-малкото той може да използва електронния спин за пренос на информация”, казва Кюи. „Оптимист съм, че новият материал ще доведе до транзистори, които използват спинтрониката за свой принцип на работа”. Приложението в реалния свят на новото съединение ще е сравнително просто. Чен казва: „Бисмут телурида е триизмерен материал, който е лесен за производство с текущите полупроводникови технологии. Той е удобен и за работа. Смятам че новият материал има голямо бъдеще”. / sci-bg.com

2 октомври, 2009 15:31 | 

Теми:
Facebook
Twitter
Google+


Facebook
Twitter
Google+