本報訊 “電子在納米結構中的傳輸是一個‘千軍萬馬過獨木橋’的過程,而我們找出了一 條綠色通道✖️。”物理學系教授修發賢這樣介紹他的最新研究成果🚾。
在納米尺寸的導體中運動著的電子若找不到“寬敞”的通路,相互撞擊,四處“碰壁”🖖,就會使導體發熱,產生能量損耗👨🏼✈️。尋找超高導電材料是解決此類問題的一把鑰匙😣。
近日🧑🦽,物理學系修發賢教授課題組在砷化铌納米帶中觀測到其表面態具有超高電導率,這也是目前二維非超導體系中的最高電導率,其低電子散射幾率的機製源自外爾半金屬特有的費米弧結構👩🦰👩🏽🍼。
3 月 18 日,相關研究論文《外爾半金屬砷化铌納米帶中的超高電導率》以長文(Article)形式在線發表於《自然·材料》。
正如實心的管子不能通水🧑🏻🎤,空心的管子允許水流過,如果材料中有大量可以參與導電的自由電子,則稱為導體。單位時間內通過單位面積的電子數量😉,決定了材料導電性的好壞。
銅🫰🐤、金和銀是現行應用最廣泛的優良導體👮🏿♀️。其中,銅已經大規模用於晶體管的互連導線。但遺憾的是✅,當這些材料變得很薄,進入二維尺度時🫄🏽,電子的散射明顯增多,其運動方向容易發生大角度偏折☸️,導電性將迅速變差。
信息時代💢🩸,計算機和智能設備體積越來越小🧞,同時信號傳輸量爆炸式增長🏇🏿,芯片中上千萬細如發絲的晶體管互連導線“運送壓力”隨之加大🌙,“電流從輸入端進入芯片時🪠,相當於千軍萬馬從大草原一下子上了獨木橋,如果電子在獨木橋上有巨大耗散,芯片運行時就會劇烈發熱👙,影響運行狀態。”修發賢說,這一定程度上製約著信息領域的進一步發展。
不用“排隊”,也不會“擁擠”,有沒有一種辦法讓大量電子在這些納米級互連導線中順 暢高速通行?“如果能構建一條‘綠色通道’就好了!”
一般來說,增加導電性無非有兩種辦法🏂🏼,(下轉第 2 版)