最近，《自然通讯》杂志上发表的一项研究表明，明尼苏达大学双城分校的团队首次合成了一种独特的拓扑半金属材料薄膜，该材料有潜力产生更多的计算能力和内存存储，同时使用更少的能源。这项研究的结果对开发新型和改进的计算机芯片具有重要意义。
点击输入图片描述（最多30字）
传统半导体是目前大多数计算机芯片的基础技术，但科学家和工程师一直在寻找能够以更少能源产生更多电力的新材料，以使电子产品更好、更小、更高效。拓扑半金属是一类量子材料，其中的电子表现出与传统绝缘体和金属不同的方式，赋予材料独特的特性。因此，人们正在探索将拓扑半金属用于自旋电子器件，这是传统半导体器件的替代品，利用电子自旋而不是电荷来存储数据和处理信息。 明尼苏达大学的跨学科团队在这项研究中成功合成了这种薄膜材料，并证明它具有高性能和低能耗的潜力。
明尼苏达大学电气与计算机工程系主席、麦克奈特大学杰出教授、罗伯特·F·肯尼迪大学教授王建平表示：“这项研究首次表明，可以使用磁性掺杂策略将弱拓扑绝缘体转变为拓扑半金属。”他指出，他们的研究团队是第一个使用专利的、行业兼容的溅射工艺以薄膜形式制造这种半金属的团队。这意味着他们的技术更容易被采用和用于制造现实世界的设备。
明尼苏达大学化学工程与材料科学系系主任、教授安德烈·姆科扬、雷·D·约翰逊和玛丽·T·约翰逊说：“我们每天都使用电子设备，从手机到洗碗机再到微波炉。它们都使用芯片。一切都消耗能源。问题是，我们如何最大限度地减少能源消耗？
这项研究是朝这个方向迈出的一步。我们正在开发一种具有类似或通常更好性能的新型材料，但使用的能源要少得多。” 由于研究团队制造了高质量的材料，他们还能够仔细分析其特性以及其独特的物理原理。 明尼苏达州电气与计算机工程系的资深作者托尼·洛表示：“这项工作的主要贡献之一是我们能够研究这种材料的一些最基本的特性。在这种特殊的拓扑材料中，当施加磁场时，我们预测材料的纵向电阻将减少，而不是增加。我们能够通过测量传输数据来验证我们的理论，并证实存在一种负面阻力。”
这项研究表明，明尼苏达大学团队在拓扑材料领域取得了重要的突破，为开发更高性能、低能耗的电子设备和系统提供了潜在的解决方案。他们的工作不仅需要跨学科合作和耐心，还需要将实验室的成果转化为工业界的应用。这项研究对于推动半导体制造和电子设备材料研究具有重要意义，并为未来的技术发展提供了新的方向。
版权声明：本文由艺术留学网整理发布，如需转载请注明出处。