Среда 09 июля 2025 года

 

Вы здесь:  Главная» Все новости» Технологии» Тончайшая кристаллическая пленка заставляет электроны двигаться в 7 раз быстрее


Тончайшая кристаллическая пленка заставляет электроны двигаться в 7 раз быстрее

Вторник, 16 Июля 2024 19:33

Ученые разработали новый тип тончайшего кристаллического пленочного полупроводника, который позволяет электронам двигаться в семь раз быстрее, чем в традиционных полупроводниках, — и это может иметь огромные последствия для электронных устройств.

 

В исследовании, опубликованном в журнале Materials Today Physics, физики создали чрезвычайно тонкую пленку из кристаллического материала, называемого тройным тетрадимитом.

 

Пленка — шириной всего 100 нанометров, или около одной тысячной толщины человеческого волоса — была создана с помощью процесса, называемого молекулярно-лучевой эпитаксией , которая включает в себя точное управление пучками молекул для построения материала атом за атомом. Этот процесс позволяет создавать материалы с минимальными изъянами или дефектами, обеспечивая большую подвижность электронов, меру того, насколько легко электроны перемещаются через материал под действием электрического поля.

 

Когда ученые подали электрический ток на пленку, они зафиксировали электроны, движущиеся с рекордной скоростью 10 000 квадратных сантиметров на вольт-секунду (см^2/Вс). Для сравнения, электроны обычно движутся со скоростью около 1400 см^2/Вс в стандартных кремниевых полупроводниках и значительно медленнее в традиционной медной проводке. 

 

Эта заоблачная подвижность электронов приводит к лучшей проводимости. Это, в свою очередь, прокладывает путь для более эффективных и мощных электронных устройств, которые выделяют меньше тепла и тратят меньше энергии.

 

Исследователи сравнили свойства пленки с «шоссе без движения», заявив, что такие материалы «будут необходимы для более эффективных и устойчивых электронных устройств, которые могут выполнять больше работы с меньшими затратами энергии». Потенциальные области применения включают носимые термоэлектрические устройства, преобразующие отработанное тепло в электричество, и «спинтронные» устройства, которые используют спин электрона вместо заряда для обработки информации, заявили ученые.

 

«Раньше то, чего люди достигли в плане подвижности электронов в этих системах, было похоже на движение на строящейся дороге — вы застряли, вы не можете ехать, это пыльно и это беспорядок», — сказал Джагадиш Мудера из Массачусетского технологического института. «В этом новом оптимизированном материале это похоже на движение по Массачусетскому тракту без движения».

 

Ученые измерили подвижность электронов в материале, поместив кристаллическую пленку в чрезвычайно холодную среду под магнитным полем. Затем они пропустили через нее электрический ток и измерили квантовые колебания, которые возникают, когда электрическое сопротивление колеблется в ответ на магнитное поле.  

 

Даже крошечные дефекты в материале могут повлиять на электронную подвижность, препятствуя движению электронов. Таким образом, ученые надеются, что совершенствование процесса создания пленки даст еще лучшие результаты.

 

«Это показывает, что можно сделать гигантский шаг вперед, если правильно контролировать эти сложные системы», — сказал Мудера. «Это говорит нам, что мы на правильном пути, и у нас есть правильная система, чтобы двигаться дальше, продолжать совершенствовать этот материал вплоть до еще более тонких пленок и бесконтактной связи для использования в будущей спинтронике и носимых термоэлектрических устройствах».

 
 

 
Николаева Мария Опубликовано в Технологии   Теги Новости
Читайте также
Российские физики придумали способ экстренного уничтожения микросхем памяти Российские физики придумали способ экстренного уничтожения микросхем памяти Учеными из Всероссийского федерального ядерного центра "Всероссийский научно-исследовательский институт экспериментальной физики" придумано устройство экстренного уничтожения микросхем памяти. Детальное описание новинки размещено на сайте Федеральной службы по интеллектуальной собственности (Роспатента). Целью…
NCR: ИИ научился предсказывать внезапную гибель от остановки сердца NCR: ИИ научился предсказывать внезапную гибель от остановки сердца Сотрудникам Университета Джонса Хопкинса удалось разработать искусственный интеллект, способный прогнозирует риск внезапного фатального сердечного приступа у пациентов с гипертрофической кардиомиопатией с точностью до 89%. Гипертрофическая кардиомиопатия – это наследственная патология…
ИИ помог разработать лекарство нового поколения против устойчивого рака простаты ИИ помог разработать лекарство нового поколения против устойчивого рака простаты Китайскими учеными представлен инновационный препарат HEAL-116, предназначенный для терапии гормонорезистентного рака простаты. Он создан при помощи искусственного интеллекта, действует через блокировку ключевого фермента, ответственного за развитие устойчивости к лечению, сообщает…
Интернет и СМИ
Главное за сутки
МО: за ночь над регионами России сбили 86 украинских беспилотников МО: за ночь над регионами России сбили 86 украинских беспилотников Силы ПВО за ночь сбили 86 украинских беспилотников над регионами России, сообщили в Минобороны РФ. "В течение прошедшей ночи дежурными средствами ПВО уничтожены и перехвачены 86 украинских беспилотных летательных аппаратов…
Что известно об атаке украинских БПЛА на пляж в Курске Что известно об атаке украинских БПЛА на пляж в Курске Три человека погибли и семь пострадали при атаке беспилотников на городской пляж в Курской области 8 июля. ТАСС собрал основную информацию об инциденте. Что произошло Три человека погибли при атаке…
Мария Захарова назвала антиисторическим фейком публикацию ФРГ с ложным флагом СССР Мария Захарова назвала антиисторическим фейком публикацию ФРГ с ложным флагом СССР Официальный представитель МИД РФ Мария Захарова назвала ужасом и антиисторическим фейком публикацию посольства Германии в Москве в своем Telegram-канале карты послевоенных границ в Европе с искаженным государственным флагом СССР. "Это…
Тема дня
Дания выходит на антироссийскую «передовую» Дания выходит на антироссийскую «передовую»

Первого июля страной – председателем Евросоюза на ближайшие полгода стала Дания. Ее поведение в посл...

Фото
В Эмиратах научились вызывать дожди без вреда природе В Эмиратах научились вызывать дожди без вреда природе

Учёные Объединенных Арабских Эмиратов презентовали новые достижения в области экологически безопасны...

Опрос

Какое время продлится напряженность в отношениях между Россией и Азербайджаном?

 

Анекдот дня

Когда телефон был привязан к стене, люди были свободны...

Еще »

Этот сайт использует файлы «cookie» с целью повышения удобства его использования. Во время посещения сайта вы соглашаетесь с тем, что мы обрабатываем ваши персональные данные с использованием сервиса «Яндекс. Метрика». Продолжая использовать сайт, вы соглашаетесь с Политикой конфиденциальности.

КАК ЗАРАБОТАТЬ НА ИИ ЕСЛИ ТЫ НЕ ПРОГРАММИСТ?
ПРОФЕССИИ, КОТОРЫЕ ВЫМРУТ ЧЕРЕЗ 5 ЛЕТ И ЧТО С ЭТИМ ДЕЛАТЬ?
Интересные материалы
МЫ ВКОНТАКТЕ

Зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций

(Роскомнадзор). Реестровая запись от 07.06.2022 серия ЭЛ № ФС 77 – 83392. При использовании, полном или частичном

цитировании материалов planet-today.ru активная гиперссылка обязательна. Мнения и взгляды авторов не всегда совпадают с

точкой зрения редакции. На информационном ресурсе применяются рекомендательные технологии (информационные технологии

предоставления информации на основе сбора, систематизации и анализа сведений, относящихся к предпочтениям пользователей

сети "Интернет", находящихся на территории Российской Федерации)".