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由美國斯坦福大學(xué)(Stanford University)教授張首晟(Shoucheng Zhang)帶領(lǐng)的研究團隊最近發(fā)現一種在室溫條件下可實(shí)現100%導電效率的钖基材料，他們將這款可帶來(lái)更大想象空間的新材料稱(chēng)為“stanene”。 該團隊包括斯坦福大學(xué)以及美國能源部(DoE)SLAC國家加速實(shí)驗室的研究人員，他們根據石墨烯的名稱(chēng)由來(lái)而將這種新的錫基材料命名為“stanene”──以錫的拉丁語(yǔ)“stannum”作為前綴。然而，相較于石墨烯采用2D單層碳原子，這種stanene采用了單層錫材料。雖然他們盡量避免將這種材料稱(chēng)為室溫超導體，但事實(shí)上卻是相當類(lèi)似的。 
加入氟原子(黃色)與錫原子(灰色)2D單層所實(shí)現的stanene新材料，可在室溫到高達100℃(約212℉)的高溫下沿邊緣(藍色和紅色箭頭)提供零阻抗。（來(lái)源：SLAC） “這并不是一種超導體，其差別是它只在邊緣實(shí)現100%的導電效率，此外，這種2D材料內部則是一種絕緣體，”張首晟解釋。 在實(shí)際作業(yè)時(shí)中，由于stanene的每個(gè)功能區都支持左右邊緣的兩信道零電阻數據流量，stanene互聯(lián)機就像超導線(xiàn)材一樣雙雙并排。由stanene互聯(lián)機提供的唯一阻抗將會(huì )出現在端點(diǎn)，即傳統芯片電路接觸點(diǎn)。 “關(guān)鍵的差異點(diǎn)在于，正常導體的總電阻值隨長(cháng)度呈線(xiàn)性變化關(guān)系──導線(xiàn)越長(cháng)，阻抗就越大，”張首晟說(shuō)，“但對于stanene來(lái)說(shuō)，唯一的阻抗來(lái)自接觸，所以線(xiàn)性總阻抗都是恒定，與導線(xiàn)長(cháng)度無(wú)關(guān)�！� 為了驗證該研究團隊的模擬結果，目前已在德國與中國分別展開(kāi)了實(shí)驗。如果能夠成功制造satnene，并確認其所具有的特性，那么對于芯片制造商來(lái)說(shuō)可是個(gè)大好消息，他們將可改為采用stanene薄層來(lái)實(shí)現高速互連，從而大幅減少功耗與熱。 張首晟對于其模擬結果經(jīng)實(shí)驗確認抱著(zhù)很高的期望，因為該團隊已經(jīng)長(cháng)期針對各種拓撲絕緣材料特性進(jìn)行預測與研究了，期望找到即表面導電但內部絕緣的材料。他們已經(jīng)預測過(guò)碲化汞和其他幾種化合物可作為拓墣絕緣材料，同時(shí)也經(jīng)過(guò)其后的實(shí)驗加以證明。當這些化合物以單層制造時(shí)，預期可在邊緣達到100%的導電效率，然而，卻和超導體一樣只能在低溫環(huán)境下實(shí)現。 “目前的許多材料研究仍處于實(shí)驗階段，但現在我們實(shí)際上可使用計算機和理論思維的力量，推動(dòng)材料研究向前進(jìn)展，因此，我們能夠根據所需的功能性來(lái)設計材料──這是半導體材料科學(xué)領(lǐng)域的一項持續性革命，”張首晟說(shuō)。 張首晟目前正致力于在stanene薄層中加入閘極，以期制造出可在晶體管信道中以stanene取代硅晶的三端組件。張首晟還打趣道，如果能夠成功實(shí)現的話(huà)，或許有一天硅谷還會(huì )改名為“錫谷”(Tin Valley)呢！ |
| 這個(gè)牛 |
| 很好 |
| 學(xué)習了. |
| 不錯 |
| 神奇 |
