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德國亥姆霍茲柏林材料與能源研究中心（HZB）的研究團隊開(kāi)發(fā)了一種特殊蝕刻技術(shù)，制造出介孔硅——一種充滿(mǎn)納米級孔隙的薄層材料。通過(guò)研究其電導率和熱導率，團隊首次揭示了介孔硅中電荷傳輸的基本機制，為光伏、熱管理和納米電子學(xué)等領(lǐng)域的應用開(kāi)辟了新途徑。 介孔硅的獨特結構使其具有巨大的內表面積和極低的熱導率，成為熱絕緣材料的理想候選。這一特性尤其適用于量子計算機中的量子比特，因為量子比特需要在極低溫（低于1開(kāi)爾文）下運行，而介孔硅能有效防止熱量干擾，確保量子信息的穩定存儲。 研究團隊發(fā)現，介孔硅中的電荷傳輸主要由擴展波動(dòng)態(tài)的電子主導，而非傳統認為的局域態(tài)電子跳躍。這一發(fā)現通過(guò)塞貝克效應測量得到驗證，表明晶格振動(dòng)在電荷傳輸中不起作用。這一突破性理解為設計新型半導體材料提供了理論支持。 此外，介孔硅的生物相容性和高表面積特性使其在生物傳感器、電池陽(yáng)極和電容器等領(lǐng)域也具有廣泛應用潛力。研究團隊認為，通過(guò)有針對性地調控介孔硅的無(wú)序性，可以開(kāi)發(fā)出適用于光伏、熱管理甚至量子比特的新型半導體材料。 這項研究不僅推動(dòng)了介孔硅在量子計算中的應用，還為半導體技術(shù)的未來(lái)發(fā)展提供了新的可能性。 《賽特科技日報》網(wǎng)站（https://scitechdaily.com） |
