Физики создали чудо-материал, который может изменить электронику: в чем его особенность

Физики улучшили подвижность электронов, которая измеряет, насколько быстро электричество проходит через материал, создав тонкую пленку с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии. Новый материал обладает самой высокой из когда-либо измеренных подвижностью электронов, и он может изменить электронику. Результаты исследования опубликованы в журнале Materials Today Physics, пишет Popular Mechanics.

У Фокус. Технологии появился свой Telegram-канал. Подписывайтесь, чтобы не пропускать самые свежие и захватывающие новости из мира науки!

Когда дело доходит до создания передовых технологий, максимально эффективное перемещение электронов является ключом к этому. Но не только с помощью охлаждения материалов до абсолютного нуля можно создать более эффективные технологии. Это можно сделать с помощью улучшения подвижности электронов материала или скорости движения электронов через материал.

Чтобы улучшить подвижность электронов, которая измеряется в квадратных сантиметрах на вольт-секунду, ученые использовали процесс, известный как молекулярно-лучевая эпитаксия, для создания тонкой пленки атом за атомом.

В результате получился тройной тетрадимит толщиной всего 100 нанометров, но подвижность электронов в нем намного выше, чем у других материалов. Тройной тетрадимит представляет собой минерал, который встречается в месторождениях золота и кварца вблизи гидротермальных источников и состоит из различных комбинаций висмута, теллура, серы и селена. Элементы, обнаруженные в этих минералах, часто меняются местами, что приводит к дефектам и появлениям примесей. Это снижает подвижность электронов.

Физики создали кристаллическую структуру с помощью молекулярно-лучевой эпитаксии в вакууме при контролируемых температурах. Этот процесс позволил создать пленку тройного тетрадимита практически без примесей. Оказалось, что электрическое сопротивление материала колеблется. Это говорит о том, что него очень высокая подвижность электронов.

Авторы исследования выяснили, что скорость движения электронов составляла 10 000 квадратных сантиметров на вольт-секунду. Это самый высокий показатель среди всех известных пленок тройного тетрадимита. Это связано с отсутствием в материале примесей, что позволило электронам проходить более свободно.

По словам ученых, этот материла может изменить правила игры для термоэлектрических устройств, которые преобразуют отходящее тепло в энергию, или для устройств спинтроники, которые обрабатывают информацию, используя вращение электрона.

Как уже писал Фокус, ученые обнаружили новые минералы, содержащие содержат редкоземельные элементы, которые можно использовать для создания новых технологий и материалов.

Также Фокус писал о том, что самый короткий в мире тест на IQ имеет всего 3 вопроса и не все могут на них ответить правильно. Только 20% студентов Гарвардского университета дали правильные ответы на все вопросы.