Инженеры обнаружили новый способ создания специального материала - металлического слоя поверх кремниевого полупроводника, использование которого должно привести к созданию экономически эффективных и сверхбыстрых компьютеров, способных молниеносно выполнять расчеты, и при этом не перегреваться.
Такая система называется "топологический изолятор". Он ведет себя как изолятор на внутренней поверхности материала, но проводит электричество на внешней. Такие специальные материалы могут быть использованы для создания квантовых компьютеров и быстрых устройств в спинтронике.
С момента открытия топологических изоляторов прошло почти десять лет. С тех пор для задачи ускорения компьютеров ученые пытались создать топологический изолятор, который создает большую "энергетическую щель".
"Энергетическая щель" представляет собой количество энергии, необходимое электронам для проводимости электричества в данном материале. Создание большой "энергетической щели" позволит проводить электроэнергию на поверхность материала таким образом, что компьютер будет работать при комнатной температуре, оставаясь стабильным. Ученые обнаружили, что висмут, осажденный на кремнии, может привести к более стабильной "энергетической щели" топологического изолятора. Также важно, что этот процесс может быть экономически эффективным и будет легко интегрироваться в широко распространенные технологии производства кремниевых полупроводников.
Поскольку слои в висмуте атомно связаны, но в электронном виде изолированы от слоя кремния, этот способ создает самую большую "энергетическую щель", которая когда либо была прогнозируема.
Квантовые компьютеры, которые пока еще существуют только в теории, будут работать на принципах квантовой механики, в которой мельчайшие частицы света и материи могут находиться в разных местах одновременно. Квантовые компьютеры теоретически должны быть в миллиарды раз быстрее, чем обычные устройства.
Спинтроника - новая технология создания электронных устройств, которая использует вместо заряда спин электрона. Спин является собственной характеристикой электрона, и делает возможным работу частицы в качестве крошечного магнита. Спинтронные устройства могут быть использованы для кодирования и передачи информации в электронных схемах и компьютерах. |