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高端"传输电子钻石"问世 或用于电子自旋计算机

http://www.kexue.com 2014-03-28 10:11:49 中国科技网  发表评论


传输电子自旋钻石

  美国一项最新研究说,以钻石为原材料开发出了可以传递电子自旋的导线,在新一代基于电子自旋的计算机中,这种钻石导线可用于传输信息。

  电子具有携带电荷和自旋等多种性质,现在绝大部分电子产品都利用了电子携带电荷这种性质,科学界一直在探索开发能够利用电子自旋性质的计算机,这种计算机与当前计算机相比可大幅提升运算速度。当前的计算机使用电线来传递电流,基于电子自旋的计算机应该使用什么导线来传递自旋成为一个科研热点。

  美国俄亥俄州立大学的克里斯-哈梅尔等人在新一期英国《自然-纳米技术》杂志上报告说,利用钻石为原材料制作出了可以传递电子自旋的导线。本来钻石中碳原子的电子受到较强束缚,没有可供传递的自旋,研究人员在钻石中按一定模式加入氮原子,使其中出现了可供传递的自旋。

  实验显示,电子在这种钻石导线中并不移动,而它们的自旋性质可以沿着导线传递,就像体育比赛中看台上的观众掀起“人浪”一般。研究人员说,钻石导线传送电子自旋的效果好于以前发现的能传送电子自旋的大多数金属。

  哈梅尔表示,在自旋电子学研究中,钻石有很大价值,因为钻石有独特性质,包括坚硬、透明、电绝缘、不污染环境、耐酸、不像半导体那样发热等,这些性质有助开发新一代基于电子自旋的计算机。

  钻石导线的成本如何肯定是人们关心的问题,据介绍,实验中所用的钻石导线长4微米,宽200纳米,原材料是人工合成钻石而不是天然钻石,导线价值约100美元。

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