根据美国部门的研究人员的领导,一层锡罐(一种熟悉的锡罐涂层)可能是世界上第一种以100%效率进行电力的材料。能源的SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学如果用作计算机芯片中的布线,则称为“ Stanene”的材料可以提高速度并降低后代计算机的功率需求。图片来源:Brad Plummer/Slac。
在石墨烯上移动,地平线上有一个新的2D超级材料竞争者。
尽管通常不认为锡是一个迷人的元素(主要是由于其
与罐头食品的关联),该元素的单层原子可以具有有希望的电气特性来计算应用。
新材料已被称为“ Stanene”,并通过将氟原子添加到单层锡中而创建。
Stanene是一组称为拓扑绝缘子的材料的一部分,由于其能够欧洲杯足球竞彩以100%的效率进行电力,因此最近的研究人员对它们引起了极大的兴趣。只有当材料仅是一个原子厚时,才有可能出色的特性,并且由于沿材料的外边缘而不是通过中间进行电力而发生。欧洲杯足球竞彩
最近关于Stanene的研究的负责人Shoucheng Zhang在下面更详细地解释了这一现象。
“拓扑绝缘子的魔力是,从本质上讲,它们迫使电子在没有任何速度限制的情况下移动,例如德国自动驾驶。只要它们在高速公路上 - 边缘或表面没有抵抗。”
不幸的是,到目前为止测试的材料(包括鞭欧洲杯足球竞彩毛的混合物,锑,硒和泰瑟列)在室温下无法达到100%的效率。
但是,最近的计算表明,2D TIN可以在室温下有效地100%进行电力,并且在添加氟以扩展其工作范围内,这将在标准的计算机芯片中使用。
将氟原子(黄色)添加到单层锡原子(灰色)中,应允许预测的新材料Stanene在高达100摄氏度的温度下沿其边缘(蓝色和红色箭头)完美地传导电力。这种stanene-氟化组合的第一个应用可能是连接微处理器的许多部分的接线,使电子可以像高速公路上的汽车一样容易流动。图片来源:Yong Xu/Tsinghua大学;格雷格·斯图尔特/斯拉克
当然,对于任何制造计算机芯片的人来说,这都是诱人的前景,因为这种提高的效率将导致芯片速度提高,以降低功率。有些人甚至认为Stanene可能是电气设备中硅的自然继任者。
“最终,我们可以想象Stanene被用于更多的电路结构,包括在晶体管心脏中取代硅。总有一天,我们甚至可能称该区域锡谷而不是硅谷。”-Shoucheng Zhang
但是,这些属性仍尚未经过实验测试,即使在此之后,在尝试将该材料带入商业市场时,制造挑战也很多。
为了进行比较,即使经过多年的研究和测试,世界上最著名的2D材料,石墨烯仍仍能在工业规模上证明自己。
但是,关于在现实世界应用中使用2D材料的实用性,一直在实现巨大的飞跃。欧洲杯足球竞彩也许Stanene和石墨烯以及类似的2D材料在未来十年内仍然具有重要的作用,在革新电子设备和计算方面起着重要作用。欧洲杯足球竞彩
原始资料:DOE/SLAC国家加速器实验室