新材料可在室温下完成“量子翻转” 有助开发下一代计算新模式

科技日报北京1月24日电 （记者张梦然）据同类型一期美国《自然·无线通讯》报道，美国弗吉尼亚大学学院联合开发单单一种积体电路涂层，可在气态状况下解决问题从晶体管到电子元件的“凝聚态回转”，有助于联合开发新一代凝聚态装置和超高效电子装置。

科学研究部门在只有一个原子核深的二维铋铬层中的捕捉到到，大力支持这种凝聚态回转的未知电子结构那时候必需在-37.8℃的超低温下稳固，现在该科技可在高达77℃时保持一致稳固。

弗吉尼亚大学学院涂层科学与建筑工程助理名誉教授托马斯·赫尔登说，未知的凝聚态功用，比如从晶体管插入到电子元件的能力，可能是下一代计算的关键，它提供了越来越多存储数据的方法和越来越快的状况插入。这才会导致越来越稳固、越来越节能的装置。

当今的笔记型电脑常用微型电子开关来存储数据；“开”为1，“关”为0，断电后数据消失。未来的装置则可常用其他状况，例如“晶体管”或“电子元件”来存储数字数据，只需要快速的能量点就可在状况中的间插入，而不是稳固的电阻。

在过去，这种未知的举动只在超低温下的涂层中的被捕捉到到，而研究者的最终目标是联合开发必须在气态下按需快速从一种状况“回转”到另一种状况的涂层，这一科学研究可能是朝这个方向迈单单的最主要一步。

“之前在超低温下的科学研究表明，可以按需一次又一次地进行这种回转。”赫尔登说，“这不是这个项目的信息化，但事实上，我们甚至必须在气态下保持一致一次回转稳固，这开启了许多令人兴奋的可能性。”

从晶体管到电子元件的回转由一种称之为带电粒子运动速度佩的现象大力支持，这是一种在某些状况下自发发生的一组的、晶体状正负带电粒子模式。

“之前在铋铬的大块涂层中的捕捉到到带电粒子运动速度佩，但涂层必须处于超冷温度下，”赫尔登说，“通过将几个二维层交替在独自，我们必须使其越来越加稳固。”

该团队首先制造了几层夹在独自的单原子核深的铋铬层涂层。每一层都是一个积体电路，处于都是的八面体状况，它称之为的是铬和硫原子核的特定对齐。虽然存在一些带电粒子运动速度佩，但它们过于不稳固和无序，无法造成了晶体管—电子元件回转等未知举动。

赫尔登团队通过在无氧周边环境中的冷却涂层，同时在放射下捕捉到该过程。随着涂层的冷却，层开始一层一层地插入到正方体状况——有所有所不同原子核的有所不同对齐。

当大多数（但不是全部）层插入到正方体状况时，科学研究部门将涂层冷却回气态，发现保持一致八面体状况的层结果显示单单一组而稳固的带电粒子运动速度佩，并且在高达77℃的温度下仍能保持一致这种状况。此外，这些层早就从积体电路转变为电子元件。

来源：科技日报

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