德国科学家研制新型2D拓补绝缘体材料

2017-07-25 来源:cnBeta.COM 发布:高端装备产业研究中心

  近年来,有关二维物质的研究发现有爆发的趋势。德国维尔茨堡大学的研究人员们,开发出了一种超薄材料 —— bismuthene 。它是一种特殊的材料组合,即在碳化硅基底上,沉积单层铋原子。它的特性可带来计算和数据传输上的进步,因其在电子搬运上有很高的效率。该物质被归为“拓补绝缘体”一类的材料,内部绝缘、但表面导电(量子效应)。材料中的传导渠道可防止自旋散射,从而减少电子损耗。

 

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  它们通常只能在-270℃的温度下良好工作,这种限制使其在电子设备等领域的应用变得不切实际。但Bismuthene 在拥有与其它拓补绝缘体相同特性的同时,还可以在室温(甚至更高温度)下工作。在将铋膜运用到基板上之后,原子就自形成了结构稳定的六边形化学键。这种形式,与我们在石墨烯上所见到的是一样的。然而与石墨烯不同的是,Bismuthene 的化学键是依托于碳化硅实现的。铋在常态下是一种导电金属,而在室温和更高温度下,单层蜂窝仍是一种独特的绝缘子。由于该材料可在更高温度下使用,使得它成为了电子领域的理想选择。铋的导电通道是非常稳定的,且数据传输极有效率。与此同时,由于不在需要超冷却来研究到店通道中的量子效应,自选电子学领域亦有望迎来快速发展。当然,针对量子数据传输的高级研究仍处于初级阶段,距离商业运用更是遥远。