美国哥伦比亚大学的研究人员通过开发最快,最节能的室温超导体实现了一个突破性的里程碑。
这种开创性的超导体由通过其化学公式唯一识别的超原子材料组成:RE6SE8CL2。
创建最快的室温半导体
研究人员通过引入世界上最快,最节能的室温超导体实现了重要的里程碑。
根据有趣的工程,该超导体由其化学公式已知的超原子材料组成:RE6SE8CL2。

尽管硅已经迅速成为众多现代设备的组成部分,从智能手机和汽车到计算机和智能家居,但科学家们开始承认它正在接近其固有功能的范围。
这些局限性主要植根于硅原子结构,促使研究人员探索替代材料和技术。任何材料的振动运动都会产生称为声子的量子颗粒。
这些声子在散射激子中起关键作用,该激子涵盖了负责在电子设备内携带能量和信息的电子对。
这个过程以显着的速度展开,涵盖了飞秒中的纳米尺度距离。但是,这种快速传播的副作用是热量产生,导致能量耗散并引入对信息传输速度的限制。
这突出了研究人员努力克服这些局限性时面临的挑战。在RE6SE8CL2材料中,发生了一个显着的现象,其中,声子与其散射激子,而是与它们结合起来生成一种新型的准粒子,称为声学激子 - 果龙。
虽然以前在其他材料中观察到了极性,但将RE6SE8CL2与众不同的是其极性移动的非凡方式 - 以一种无弹道或无散射的方式移动。这种独特的特征使他们能够更迅速地穿越距离,从而促进加速信息传输并最大程度地减少与热有关的数据丢失。
在研究人员进行的实验中Eurekalert报道说,这些极性子表现出显着的敏捷性,以硅的电子速度的两倍移动,覆盖了纳秒内的几微米。
鉴于一个极化子的寿命约为11纳秒,因此研究人员对其行进距离超过25微米的潜力感到乐观。这个开创性的发现有望彻底改变半导体技术中的信息传输能力。
表现出一个相对缓慢的地方
RE6SE8CL2具有相对缓慢的速度的激子,与在其他半导体材料中发现的快速移动对应物相比,它们与声子的相互作用更容易。这种独特的动态产生了能够在材料中移动的极化子。
重要的是,随着准颗粒对光的反应,它为在飞秒范围内实现的处理速度打开了大门,比当代电子设备快六个数量级。
RE6SE8CL2被称为超级原子半导体,该标题在其实验室合成过程中获得。在这里,元素的成分原子涉及聚集在一起以模仿大原子,而不是自我分离成分子,这标志着与常规半导体结构显着偏离。
这项创新对半导体技术的未来具有重大的希望。 RE6SE8CL2可以被制造成超薄原子层,从而可以与其他材料进行潜在集成。
然而,在可预见的未来,最初元素(rhenium)的稀缺性和高昂的成本使其成为普通设备的不切实际选择。
他们的目光投放在著名的日记上科学,研究团队对发现能够超过RE6SE8CL2性能的替代半导体仍然乐观。
