Санкт Петербург ИНФО – ещё ближе к городу Новости Санкт Петербурга, важные события и происшествия, инфопортал Санкт Петербург ИНФО – самые свежие и актуальные новости.
Материал создан на базе соединения рения, селена и хлора
Читайте ТАСС вЯндекс.НовостиЯндекс.Дзен…Показать скрытые ссылки
ТАСС, 26 октября. Американские физики создали квантовый материал на базе соединения рения, селена и хлора, обладающий полупроводниковыми свойствами и пригодный для создания высокочастотной электроники, которая будет способна работать на частотах порядка нескольких десятков или сотен терагерц. Об этом сообщила пресс-служба Колумбийского университета (Нью-Йорк).
"С точки зрения транспортировки энергии, созданный нами полупроводник превосходит все другие материалы. Пока он является единственным полупроводником, в котором носители заряда движутся по баллистическим траекториям (не сталкиваясь с другими частицами – ред. ТАСС) при комнатной температуре, однако мы ожидаем, что скоро появится целое семейство таких материалов", – заявил профессор Колумбийского университета Милан Делор, чьи слова приводит пресс-служба вуза.
Исследователи и совершили это открытие при изучении свойств так называемых сверхатомных материалов. Так ученые называют вещества, составленные из так называемых "сверхатомов", сложно устроенных скоплений из множества разнородных элементов, которые ведут себя как единый атом. В частности, американским ученым удалось создать конструкции, состоящие из соединенных друг с другом шести атомов рения, вложенных внутрь кубов из восьми атомов селена.
Многоуровневые структуры из двумерных слоев таких "сверхатомов", как обнаружили американские ученые, обладают крайне необычными полупроводниковыми свойствами, не характерными для всех других известных материалов. В частности, носители заряда внутри этого материала перемещаются примерно вдвое быстрее, чем электроны в кремнии, при этом они способны преодолевать рекордно большие расстояния.
"Квантовая" основа для сверхбыстрой электроники
Как объясняют ученые, эти необычные свойства созданного ими материала связаны с тем, что за перенос заряда внутри него отвечают не электроны, а квантовые квазичастицы-экситоны. Так ученые называют комбинацию из электрона и "дырки", области с положительным зарядом, которая возникает внутри полупроводника после того, как занимающий ее электрон выбивается частицей света.
Американские физики обнаружили, что внутри созданного ими материала экситоны способны объединяться с другими квазичастицами – фононами, переносчиками акустических колебаний. В результате этого возникает еще один класс квазичастиц, акустические экситон-полароны, которые способны перемещаться через толщу полупроводника по так называемым баллистическим траекториям.
В переводе с языка физики это означает, что эти носители заряда способны двигаться по прямой линии очень долго, не сталкиваясь при этом с другими заряженными частицами, которые присутствуют внутри прослоек из сверхатомов. В прошлом ученые уже создавали полупроводниковые материалы с баллистической проводимостью, однако все они работали только при температурах, близких к абсолютному нулю.
Созданные конструкции из сверхатомов обладают этими свойствами при комнатной температуре, что позволяет использовать их для создания сверхбыстрой электроники, работающей на частотах порядка нескольких десятков или сотен терагерц. Это на несколько порядков выше значений, доступных для ныне существующей кремниевой электроники, подытожили физики.
