科学家找到了以最小规模控制电力的新方法

研究人员已经发现了如何通过结晶硅操纵电流,这一发现可能通过利用量子电子行为来导致更小,更快,更有效的设备。 

来源:加州大学河滨分校

加利福尼亚大学河滨分校的研究人员发现了如何通过Crystalline Silicon操纵电流,这是现代技术核心的材料。通过利用量子电子行为,该发现可能会导致更小,更快,更有效的设备。

散装硅的化学结构,其固体的最简单构建块以蓝色突出显示。 (TIM SU/UCR)

在量子标尺上,电子比颗粒更像波浪。现在,科学家已经表明,可以微调硅分子的对称结构来创建或抑制一种称为破坏性干扰的现象。该效果可以“打开”或“关闭”,作为分子尺度开关的电导率。

“我们发现,当微小的硅结构用高对称性形成时,它们可以取消电子流量,例如降噪耳机,”领导该研究的UCR化学教授蒂姆·苏(Tim SU)说。 “令人兴奋的是我们可以控制它。”

发表在《美国化学学会杂志》上,这项研究破裂了,理解电力如何以最小的规模(原子原子原子)向硅移动。

研究

这一发现是随着科技行业在缩小常规硅芯片上的隔离墙时就来了。传统方法依靠将微小的电路雕刻成硅晶片或掺杂,这意味着添加少量其他元素来控制硅的导电方式。

这些技术数十年来一直运行良好,但是它们正在接近物理限制:您只能雕刻得那么小,而添加的原子无法解决量子效应引起的问题。

相比之下,SU和他的团队使用化学反应从头开始建造硅分子,而不是将它们雕刻出来。这种“自下而上”的方法使他们精确地控制了原子的排列方式,并批判性地控制了电子在其硅结构中移动的方式。

(封面图像:Mustafau/istock/Getty)