深入了解量子态的隐世

星期三,2020年7月8日

由亚历山德拉lanzara和团队开发出一种新技术可以帮助寻找硅的继任者在比赛中对摩尔定律

 

一个研究小组通过能源的劳伦斯伯克利国家实验室(伯克利实验室)的部门领导已经开发出一种技术,可能会导致该超越摩尔定律,这在1975年预测,晶体管的数量装入一个小所带来的限制电子新材料基于硅的计算机芯片将每两年翻一番。他们的研究结果发表在杂志 自然通讯.

在搜索用于与所述潜在胜过硅新材料,科学家们希望采取称为氧化物异质结构2d中的设备,其中包括含氧原子的材料的薄层的不寻常的电子特性的优点。

科学家们早就知道,氧化物材料,对自己,通常绝缘 - 这意味着它们是不导电的。当两个氧化物材料被层叠在一起,以形成异质结构,新的电子性质如超导 - 其中材料可典型地在几百度低于冰点无阻力导电,所述状态 - 和磁某种方式形成在它们的界面,这是关键时刻,其中两个材料符合。但很少有人知道如何控制这些电子状态,因为一些技术可以探测界面下方。

现在,伯克利实验室领导的团队 - 导演 亚历山德拉lanzara在伯克利实验室材料科学部和澳门威尼斯赌场物理学教授的资深教员科学家 - 已经证明了一种技术,阐明了生产新奇特状态,如原子薄氧化异质超导性。

在伯克利实验室 先进光源中,研究人员使用了一种名为角分辨光电子能谱学(ARPES)特殊的技术来直接测量钛酸锶/钐钛酸异质结构的层之间所限制的电子的电子结构。

在样品内约1纳米(一米的十亿分之一)的深度探测,研究人员发现了两个独特的电子特性 - 叫了一辆面包车拉了奇点(VHS)和费米面的拓扑结构 - 这凝聚态物理学家们长期认为是重要的特征调谐超导和其它这样的奇异的电子态中的电子的材料。

研究人员的在首次原子级薄的氧化物材料之间的界面VHS和费米表面拓扑的观察表明,该系统是用于调查如何在原子尺度上在2D材料控制超导的理想平台。

“我们的研究结果添加新的信息件这个年轻的领域。同时向工业用氧电子的路还远,我们的工作是下一代替代传统电子超越摩尔定律的发展向前迈进了一步,说:”主要作者坂森,在伯克利实验室材料科学的博士研究员师,博士学生在物理澳门威尼斯赌场。

科学家下一步计划进一步研究如何电子性能,如较高的温度和不同的电压vhses变化。

从伯克利实验室,澳门威尼斯赌场和加州大学圣巴巴拉分校的研究人员参与了这项研究。

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特里萨·杜克