據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，中美科學(xué)家攜手合作，為未來(lái)的電子設(shè)備研發(fā)出一類名為拓?fù)?/span>絕緣體（TI）的電導(dǎo)體。該研究團(tuán)隊(duì)報(bào)告稱，他們?cè)谝粋�(gè)超高真空腔內(nèi)，分別在砷化鎵（GaAs）粗糙和光滑的表面，種植出了兩類拓?fù)浣^緣體材料，并對(duì)它們輸送電子的能力進(jìn)行了評(píng)估。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的美國(guó)物理聯(lián)合會(huì)學(xué)術(shù)期刊《AIP Advances》上。

拓?fù)浣^緣體是一種具有新奇量子特性的物質(zhì)狀態(tài)，為近幾年來(lái)物理學(xué)的重要科學(xué)前沿之一。從理論上分析，這類材料的內(nèi)部是一個(gè)絕緣體，會(huì)阻礙電荷的流動(dòng)；但其表面則像一個(gè)非常高效的電導(dǎo)體，使電子不會(huì)偏離其行進(jìn)方向。

該研究的通訊作者、北京大學(xué)量子材料科學(xué)中心研究員、博士生導(dǎo)師王健（音譯）表示：“拓?fù)浣^緣體所擁有的這種屬性使其能在未來(lái)用于超高速、能量不散逸的計(jì)算機(jī)內(nèi)，這種計(jì)算機(jī)內(nèi)的大量信息將被量子通道內(nèi)的電子所運(yùn)載，避免目前計(jì)算機(jī)中電子散射導(dǎo)致的芯片過(guò)熱、數(shù)據(jù)流被破壞以及操作速度減慢的困擾。”

研究人員以半導(dǎo)體工業(yè)廣泛使用的材料砷化鎵作為基座，制造出了兩類拓?fù)浣^緣體材料：碲化鉍、碲化銻。

該研究的聯(lián)合作者、阿肯色州納米材料科學(xué)和工程研究所納米技術(shù)學(xué)家蒂莫西·摩根說(shuō)：“電子傳導(dǎo)能力更強(qiáng)的高質(zhì)量拓?fù)浣^緣體薄膜在更光滑的表面基座上被種植出來(lái)，這對(duì)我們來(lái)說(shuō)是一個(gè)意外之喜，一般來(lái)說(shuō)，粗糙的點(diǎn)會(huì)為薄膜的生長(zhǎng)提供定位點(diǎn)，而光滑的表面則不會(huì)。新發(fā)現(xiàn)表明，我們需要對(duì)實(shí)驗(yàn)中涉及到的生長(zhǎng)機(jī)制進(jìn)行更深入的調(diào)查。”

該研究的主要作者、俄亥俄州立大學(xué)電子和計(jì)算機(jī)工程學(xué)院的博士后曾兆權(quán)（音譯）表示，他們已經(jīng)證明，能夠在工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的基座上種植出高質(zhì)量的拓?fù)浣^緣體材料，接下來(lái)，他們打算用其設(shè)計(jì)并制造出某些基本的設(shè)備，以便檢查它們?cè)谶M(jìn)行電子開關(guān)和光電探測(cè)方面的表現(xiàn)。