2014年5月25日 星期日

拓撲學絕緣體


現今智能手機及電腦相比以往需要處理大量數據,但以現今物料製造的裝置無法負荷急劇升高的傳輸要求,現時基本物料通稱「拓撲學絕緣體」(Topological insulator),原理是電子通過表面不穿透內部。但目前,美國普林斯敦大學跨國團隊研發的「拓撲狄拉克半金屬」(Topological Dirac semi-metals)可讓電子不僅循導體表面通行,還能穿透導體本身,未來傳送數據能力有量子效應,阻抗非常小,成果已發表於Nature Communications期刊。

普林斯敦大學的最新研究發現,電子可以流過某些物質內部隨著這一重大發現,或可解決某一難題,即只使用流經物質表面的電子,現在已能切開物質,讓光一般的電子,以立體流經物質內部

新物質名稱Dirac取名於紀念英國量子物理學家、1933年諾貝爾獎得主狄拉克(Paul Dirac),狄拉克是第一個注意到電子可以表現如光的物理學家

參與今次新材質研發的共有美國、台灣、新加坡、德國及瑞典5團隊另顯示電子流經砷化鎘結晶、金屬鉍及硒的速度。尤其是砷化鎘,實驗中,電子比起以鉍為本的材質,速度增加1萬倍,這意味著電子可以在新物質內流動得很順,另外更多奇特的量子效應也可以得以研究,新物質也讓電腦運算及數據傳輸的速度突飛猛晉

 

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