لایه منفردی از اتم‌های قلع می‌تواند نخستین ماده در جهان باشد که جریان الکتریسیته را با 100 درصد کارآیی در دماهای عملکردی تراشه‌های رایانه هدایت می‌کند.
به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دانشمندان آزمایشگاه شتاب‌دهنده ملی SLAC و دانشگاه استنفورد، این ماده جدید را «استانین (stanene)» نامیده‌اند. این لغت ترکیبی از نام لاتین قلع (stannum) با پسوند مورداستفاده برای گرافن است.
گرافن، ماده تک‌لایه‌ای دیگری است که ویژگی‌های الکتریکی جدید آن نویدی برای طیف وسیعی از کاربردها به شمار می‌آید.
شوچنگ ژانگ، پروفسور فیزیک دانشگاه استنفورد، رهبر ارشد این مطالعه گزارش داد: استانین می‌تواند سرعت عملکرد را افزایش داده و نیاز به انرژی را برای نسل بعدی رایانه‌ها کاهش دهد.
طی یک دهه گذشته، ژانگ و همکارانش ویژگی‌های الکترونیکی گروه ویژه‌ای از مواد موسوم به عایق‌های توپولوژیکی را محاسبه و پیش‌بینی کرده‌اند.
این مواد، جریان الکتریکی را فقط بر روی لبه‌های بیرونی‌تر یا سطوح و نه از خلال بخش‌های درونی‌شان عبور می‌دهند.
زمانی که عایق‌های توپولوژیک فقط یک اتم ضخامت دارند، لبه‌های آنها جریان الکتریکی را با 100 درصد کارآیی عبور می‌دهد.
این مشخصه‌های عجیب از تعامل‌های پیچیده بین الکترون‌ها و هسته‌های اتم‌های سنگین در این مواد حاصل می‌شود.
ژانگ در این رابطه گفت: جادوی عایق‌های توپولوژیکی این است که آنها بطور ذاتی الکترون‌ها را وادار به حرکت در مسیرهای تعریف‌شده و بدون محدودکردن سرعت می‌کنند.
این محقق معتقد است نخستین کاربرد این ترکیب فلوئور- استانین می‌تواند اتصالاتی باشد که بسیاری از بخش‌های یک میکروپردازشگر را به یکدیگر متصل می‌کند و به الکترون‌ها امکان جریان‌یافتن آزادانه را می‌دهد.
به گفته وی، چنین اتصالاتی می‌تواند مصرف انرژی و تولید گرمایی را در این میکروپردازنده‌ها تا حد قابل‌توجهی کاهش دهند.
وی گفت: می‌توانیم تصور کنیم که استانین برای بسیاری از سازه‌های مداری از جمله جایگزین‌کردن سیلیکون در قلب ترانزیستورها به کار رود.
به گزارش سرویس علمی خبرگزاری دانشجویان ایران (ایسنا)، دانشمندان آزمایشگاه شتاب‌دهنده ملی SLAC و دانشگاه استنفورد، این ماده جدید را «استانین (stanene)» نامیده‌اند. این لغت ترکیبی از نام لاتین قلع (stannum) با پسوند مورداستفاده برای گرافن است.
گرافن، ماده تک‌لایه‌ای دیگری است که ویژگی‌های الکتریکی جدید آن نویدی برای طیف وسیعی از کاربردها به شمار می‌آید.
شوچنگ ژانگ، پروفسور فیزیک دانشگاه استنفورد، رهبر ارشد این مطالعه گزارش داد: استانین می‌تواند سرعت عملکرد را افزایش داده و نیاز به انرژی را برای نسل بعدی رایانه‌ها کاهش دهد.
طی یک دهه گذشته، ژانگ و همکارانش ویژگی‌های الکترونیکی گروه ویژه‌ای از مواد موسوم به عایق‌های توپولوژیکی را محاسبه و پیش‌بینی کرده‌اند.
این مواد، جریان الکتریکی را فقط بر روی لبه‌های بیرونی‌تر یا سطوح و نه از خلال بخش‌های درونی‌شان عبور می‌دهند.
زمانی که عایق‌های توپولوژیک فقط یک اتم ضخامت دارند، لبه‌های آنها جریان الکتریکی را با 100 درصد کارآیی عبور می‌دهد.
این مشخصه‌های عجیب از تعامل‌های پیچیده بین الکترون‌ها و هسته‌های اتم‌های سنگین در این مواد حاصل می‌شود.
ژانگ در این رابطه گفت: جادوی عایق‌های توپولوژیکی این است که آنها بطور ذاتی الکترون‌ها را وادار به حرکت در مسیرهای تعریف‌شده و بدون محدودکردن سرعت می‌کنند.
این محقق معتقد است نخستین کاربرد این ترکیب فلوئور- استانین می‌تواند اتصالاتی باشد که بسیاری از بخش‌های یک میکروپردازشگر را به یکدیگر متصل می‌کند و به الکترون‌ها امکان جریان‌یافتن آزادانه را می‌دهد.
به گفته وی، چنین اتصالاتی می‌تواند مصرف انرژی و تولید گرمایی را در این میکروپردازنده‌ها تا حد قابل‌توجهی کاهش دهند.
وی گفت: می‌توانیم تصور کنیم که استانین برای بسیاری از سازه‌های مداری از جمله جایگزین‌کردن سیلیکون در قلب ترانزیستورها به کار رود.