<menu id="o4o44"></menu>
  • 返回
    當前位置:首頁>量子>正文

    新材料可在室溫下進行“量子翻轉” 有助開發下一代計算新模式

    來源:中國科技網  作者:整理  日期:2022-01-25 20:46:08

    據最新一期英國《自然·通訊》報道,美國密歇根大學開發出一種半導體材料,可在室溫條件下實現從導體到絕緣體的“量子翻轉”,有助于開發新一代量子設備和超高效電子設備。研究人員在只有一個原子厚的二維硫化鉭層中觀察到,支持這種量子翻轉的奇異電子結構以前只能在-37.8℃的超低溫下穩定,現在該新材料可在高達77℃時保持穩定。

    密歇根大學材料科學與工程助理教授羅伯特·霍夫登說,奇異的量子特性,比如從導體切換到絕緣體的能力,可能是下一代計算的關鍵,它提供了更多存儲信息的方法和更快的狀態切換。這可能會導致更強大、更節能的設備。

    當今的電子產品使用微型電子開關來存儲數據;“開”為1,“關”為0,斷電后數據消失。未來的設備則可使用其他狀態,例如“導體”或“絕緣體”來存儲數字數據,只需要快速的能量點就可在狀態之間切換,而不是穩定的電流。

    在過去,這種奇異的行為只在超低溫下的材料中被觀察到,而科學家的最終目標是開發能夠在室溫下按需快速從一種狀態“翻轉”到另一種狀態的材料,這一研究可能是朝這個方向邁出的重要一步。

    “先前在超低溫下的研究表明,可以按需一次又一次地進行這種翻轉。”霍夫登說,“這不是這個項目的重點,但事實上,我們甚至能夠在室溫下保持一次翻轉穩定,這開啟了許多令人興奮的可能性。”

    從導體到絕緣體的翻轉由一種稱為電荷密度波的現象支持,這是一種在某些條件下自發發生的有序的、晶體狀正負電荷模式。

    “之前在硫化鉭的大塊樣品中觀察到電荷密度波,但材料必須處于超冷溫度下,”霍夫登說,“通過將幾個二維層交錯在一起,我們能夠使其更加穩定。”

    該團隊首先制造了幾層夾在一起的單原子厚的硫化鉭層樣品。每一層都是一個半導體,處于所謂的八面體狀態,它指的是鉭和硫原子的特定排列。雖然存在一些電荷密度波,但它們過于不穩定和無序,無法產生導體—絕緣體翻轉等奇異行為。

    霍夫登團隊通過在無氧環境中加熱樣品,同時在電子顯微鏡下觀察該過程。隨著樣品的加熱,層開始一層一層地切換到棱柱狀態——相同原子的不同排列。

    當大多數(但不是全部)層切換到棱柱狀態時,研究人員將樣品冷卻回室溫,發現保持八面體狀態的層顯示出有序而穩定的電荷密度波,并且在高達77℃的溫度下仍能保持這種狀態。此外,這些層已經從半導體轉變為絕緣體。

    分類:量子
    標簽:量子計算
    編輯:tmt
    版權聲明:除非特別標注,否則均為本站原創文章,轉載時請以鏈接形式注明文章出處。文章版權歸原作者所有,內容不代表本站立場!
    免責聲明: 閣下應知本站所提供的內容不能做為操作依據。本站作為信息內容發布平臺,不對其內容的真實性、完整性、準確性給予任何擔保、暗示和承諾,僅供讀者參考! 如文中內容影響到您的合法權益(含文章中內容、圖片等),請及時聯系本站,我們會及時刪除處理。
    两个人日本高清,牛牛久热免费精品视频,扒开美女的内裤看到它的j
    <menu id="o4o44"></menu>