近日,紐約哥倫比亞大學(xué)的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了名為Re6Se8Cl2的超原子(superatomic)材料,用其制作計(jì)算機(jī)芯片可以大幅提升運(yùn)行速度,是當(dāng)前商用產(chǎn)品的數(shù)百甚至是數(shù)千倍。
傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)芯片主要采用硅材質(zhì),通過電子流來傳輸數(shù)據(jù)。不過在傳輸過程中,這些粒子會劇烈分散,以熱量的形式浪費(fèi)能量,并減慢數(shù)據(jù)從A到B所需的時(shí)間。
科學(xué)家Milan Delor及其同事發(fā)現(xiàn)了由錸、硒和氯組成的Re6Se8Cl2超原子材料,其中原子形成簇,不過在某些方面仍然保持元素的一些特性。
在這種材料中,雖然稱為激子(excitons)的粒子移動速度要低于電子在硅中的移動速度,但重要的是,這些激子以箭頭直線移動,能夠比硅電子更快到達(dá)目的地。
這就像是微觀下的龜兔賽跑,雖然兔子(硅電子)速度更快,但彈跳太多,實(shí)際上并沒有飛得很遠(yuǎn)、很快;烏龜(激子)能夠更專注于傳輸,可以更快到達(dá)目的地。
Delor構(gòu)想如果使用這種新材料,激子替代電子創(chuàng)建晶體管,在移動過程中不會發(fā)生散射,從 A 點(diǎn)到 B 點(diǎn)的傳輸速度比硅電子快100-1000倍。
(論文:Jakhangirkhodja A. Tulyagankhodjaev et al.,Room-temperature wavelike exciton transport in a van der Waals superatomic semiconductor.Science382,438-442(2023).DOI:10.1126/science.adf2698)
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