您好 欢迎来到中国超硬材料网  | 免费注册
免费入驻
手机资讯手机资讯
官方微信官方微信
郑州华晶金刚石股份有限公司

厉害 二维材料开启超低功耗晶体管的先河

2017-11-10 09:12:11|来源 新材料在线
摘要 挤压晶体管到计算机芯片的更小区域的同时,半导体行业正在努力改善器件过热的问题。现在约克大学和罗马帝国大学的研究人员认为,解决方案在于用单层石墨烯和过渡金属二硫属元素化物(TMDC)...

       挤压晶体管到计算机芯片的更小区域的同时,半导体行业正在努力改善器件过热的问题。

201711100846541580.jpg

       现在约克大学和罗马帝国大学的研究人员认为,解决方案在于用单层石墨烯和过渡金属二硫属元素化物(TMDC)构建的复合材料。他们发现,这些材料可以用来实现电子自旋 。

       “物理评论通讯”杂志发表的这项新研究,将来可能会引领低能耗电子产品行业。

       约克大学物理系主任研究员Aires Ferreira博士表示:“多年来,我们一直在寻找能够对电子自旋进行高效电子控制的良好导体。”

       我们发现当二维石墨烯与某些半导体分层材料配对时,可以很轻松地实现这一点。我们的计算表明,在石墨烯层上施加小的电压会导致传导自旋的净极化。

       我们相信,我们的预测将吸引大量来自自旋电子学界的兴趣。石墨烯基结构的灵活,原子级薄的性质是应用的主要优点,此外,半导体组件的存在也是一大亮点。

       电子的自旋就像一个微小的点状磁铁,只能指向两个方向---上下方向。在大部分电子自旋排列的材料中,产生磁响应,可用于编码信息。

       “自旋流”由“向上”和“向下”两个相反的方向流动,不带净电荷,因此理论上不产生加热。因此,旋转信息的控制将开启超高能效计算机芯片的道路。研究小组表示,当一个小电流通过石墨烯层时,由于靠近TMDC基底,因此会产生“自旋 - 轨道”力,从而在平面内会自旋极化。他们还表明,即使在室温下,电荷到自旋转换的效率也可以相当高。

       约克物理系博士生曼努埃尔·奥达尼(Manuel Offidani)在本次研究中进行了大部分复杂的计算。他说:“电子自旋极化的电流是一个优雅的相对论现象,出现在不同材料之间的界面。”

       我们之所以选择石墨烯,主要是因为它具有优良的结构和电子性质,为了增强石墨烯中电荷载体的相对论效应,我们研究了与最近发现的分层半导体相匹配的物质。

       罗马尼亚罗马第二大学自旋电子学组负责人Roberto Raimondi教授说:“电子自旋电流由于具有定向的可能性,所以在自旋电子学领域引起了很多关注,并且由于具体的对称性条件而普遍出现。

       在这方面,我们的计算表明石墨烯与过渡金属二硫族化合物结合是一个理想的平台,抽象的理论可以立即应用于展示实验和技术发展。

       在2001年,非磁介质中的电流诱导自旋极化首先在半导体中被证实,最近在金属异质界面中也被证明。现在研究人员预测,TMDC单层上的石墨烯会出现类似的效应。

       令人惊讶的是,他们发现石墨烯中电子状态的独特性使电荷转自旋转换效率高达94%。这就使石墨烯基复合材料成为超紧凑和更环保的自旋逻辑器件成为可能。

       Roma Tre大学自旋电子学团队前成员MircoMilletarì博士说:“这项工作遵循了对基本法律的理解,使我们能够设想系统的电荷 - 自旋转换效率对于技术应用是最佳的,尤其是对未来器件耐久性和低耗能性的电子设备。

  ① 凡本网注明"来源:中国超硬材料网"的所有作品,均为河南远发信息技术有限公司合法拥有版权或有权使用的作品,未经本网授权不得转载、摘编或利用其它方式使用上述作品。已经本网授权使用作品的,应在授权范围内使用,并注明"来源:中国超硬材料网"。违反上述声明者,本网将追究其相关法律责任。
② 凡本网注明"来源:XXX(非中国超硬材料网)"的作品,均转载自其它媒体,转载目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点和对其真实性负责。
③ 如因作品内容、版权和其它问题需要同本网联系的,请在30日内进行。
※ 联系电话:0371-67667020

延伸推荐

中国超硬材料网2018年放假通知

今天是腊月二十七,春节已经进入了倒计时阶段,无论您是已经在回家的旅途中,还是在各大商场采办年货中,或是忙着和亲朋好友聚会中,中国超硬材料网祝您平安到家、...

日期 2018-02-12   网站公告

高定向纳米金刚石膜的高功率微波等离子体化学气相沉积研...

摘要:采用高功率微波等离子体化学气相沉积法制备了高定向的纳米金刚石膜,研究了制备过程中促进高定向纳米金刚石膜的生长条件与生长规律间的关联,并采用扫描电镜...

上海中羽钻石乔迁新址

上海中羽工业钻石股份有限公司(以下简称:上海中羽工业)成立于1995年1月,是一家专业从事于生产并出口超硬磨料各种工具的制造商。上海中羽工业从1998年...

日期 2018-02-12   企业新闻

《自然》《科学》一周(2.5-2.11)材料科学前沿...

1.将散装天然木材加工成高性能结构材料(Processingbulknaturalwoodintoahigh-performancestructural...

日期 2018-02-12   国际资讯

厦门东渡口岸进口石材迎来开门红

据统计,今年1月以来,厦门东渡口岸进口石材579批,22.97万吨,3493.11万美元,同比2017年分别增长10.29%,31.03%,23.56%,迎来开门红。近三年来,东渡...

日期 2018-02-12   建材石材

新材料产业 2025年产值 望达10万亿

《经济参考报》日前从工信部独家获悉,为进一步促进我国新材料产业的发展,工信部将从今年开始继续制定和出台一系列产业促进政策和措施。其中包括,编制实施2018年新材料产业折子工程,设立...

日期 2018-02-12   宏观经济

2018年2月12日新闻简报 读懂世界

1、教育部:2020年底学校垃圾分类知识普及率要达100%2、俄媒:俄罗斯一架载71人飞机从莫斯科起飞后坠毁3、日本:中国评级机构大公下调日本主权评级展望至负面4、风险:赤字增加2...

日期 2018-02-12   宏观经济

煤炭市场调控力度加码 20家大型煤企下调煤价

临近春节,煤价持续上涨并创下新高。为了稳定煤炭市场,发改委、铁路总公司以及大型煤企密集出台相关措施,以保证电煤供应,并控制不断上涨的煤价。近日,中煤集团表示,将引导煤价向合理区间回...

日期 2018-02-12   宏观经济

一种分级螺旋送料设备以及金刚石合成设备

申请号:201720458047.1申请日:2017.04.27申请人:郑州沃德超硬材料有限公司发明人:周世杰摘要:一种分级螺旋送料设备,涉及金刚石合成...

日期 2018-02-12   行业专利

人造金刚石的加热装置及人造金刚石生产系统

申请号:201720458108.4申请日:2017.04.27申请人:郑州沃德超硬材料有限公司发明人:周世杰摘要:本实用新型涉及金刚石合成技术领域,提...

日期 2018-02-12   行业专利
河南省惠丰金刚石有限公司