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澳研制出完美的单原子晶体管

据英国《新科学家》杂志2月20日(北京时间)报道,澳大利亚科学家表示,他们研制出一种单原子晶体管,其由蚀刻在硅晶体内的单个磷原子组成,拥有控制电流的门电路和原子层级的金属接触,有望成为下一代量子计算机的基础元件。研究发表在2月19日出版的《自然·纳米技术》杂志上。 在最新研究中,科学家们利用放置在真空环境中的硅薄片制造出该单原子晶体管。为了观察并操纵位于硅薄片表面的原子,他们首先用一层不起反应的氢原子将该晶体管覆盖,随后利用扫描隧道显微镜超精细的金属尖端,精确地将某些区域的氢原子有选择性地移走,露出两对相互垂直的硅带外加一个由6个硅原子组成的小长方形,其位于这些硅带的结合点处。 接着,科学家们添加了磷化氢(PH3)气体并加热,导致磷原子依附到硅暴露的地方,因为是长方形,所以只有一个磷原子进入该硅网络内,结果得到4个相互垂直的磷电极和一个磷原子。其中一对电极之间的距离为108纳米,在它们之间施加电压后,电流能通过单......阅读全文

德国开发出世界最小单原子晶体管

  德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有巨大需求,在工业化国家中,信息技术

最小单原子晶体管室温操作 金属构成能耗极低

   8月14日,德国卡尔斯鲁厄理工学院托马斯·希梅尔教授领导的团队开发出了单原子晶体管——一种利用电流控制单个原子位移实现开关的量子电子元件。单原子晶体管可在室温下操作,并消耗很少电能,这为未来信息技术开辟了新的应用前景。这项成果已被刊登在《先进材料》杂志上。  数字化对能源有

科学家在单原子层材料中首次观测到压电电子学效应

  美国佐治亚理工学院和中国科学院北京纳米能源与系统研究所王中林院士领导的研究小组最近与美国哥伦比亚大学的James Hone研究组合作,首次在二维单原子层材料二硫化钼中实验观测到压电效应(piezoelectric effect)和压电电子学效应(piezotronic effect),并首次成功

重庆研究院单晶二维材料GeSe研究获新进展

  近日,中国科学院重庆绿色智能技术研究院量子信息技术中心团队在以GeSe为代表的IVAVIB大面积单原子层材料制备和能带结构确定,及其器件测试分析研究中取得最新进展。  目前已有近百种二维材料被人们发现,包括第四主族单质、第三和第五主族构成的二元化合物、金属硫族化合物、复合氧化物等。这些发现不仅打

美首次研制出稳定的单原子层锗

  据物理学家组织网4月10日报道,60年前,锗被用来做成了第一块晶体管,但随后被硅取代,现在,美国科学家首次成功制造出了单原子厚度的锗——单锗(germanane),其电子迁移率是硅的10倍,因而有望取代硅用于制造更好的晶体管。研究发表在最新一期的美国化学会《纳米》杂志上。   单锗的结构同由单

美制造出超小型单电子晶体管

  据美国物理学家组织网4月19日(北京时间)报道,由美国匹兹堡大学领导的一个研究小组日前宣布,他们制造出了一种核心组件直径只有1.5纳米的超小型单电子晶体管。该装置是制造下一代低功耗、高密度超大规模集成电路理想的基本器件,具有极为广泛的应用价值。相关论文发表在最新一期《自然·纳米技术

《麻省理工科技评论》35位中国科技青年入选英雄榜!

  《麻省理工科技评论》于 2016 年正式落地中国,次年,“35 岁以下科技创新 35 人” (Innovators Under 35)中国榜单正式发布!四年成长、四届榜单,我们持续关注和发掘中国科技发展中不断崛起的新兴力量。从实验室里最新的技术研发成果,到各前沿领域的科技创业者们所取得的里程碑式

全球首个单原子层沟道的鳍式场效应晶体管问世

  中科院金属研究所沈阳材料科学国家研究中心与国内外多家单位合作,首次演示了可阵列化、垂直单原子层沟道的鳍式场效应晶体管,相关成果于3月5日在《自然—通讯》在线发表。  过去几十年来,微电子技术产业沿摩尔定律取得了突飞猛进的发展,按照摩尔定律的预测,集成电路可容纳晶体管数目大约每两年增加一倍。为了避

7个原子大小的电子开关问世

  澳大利亚科学家本周展示了一款7个原子大小的电子开关。研究人员表示,这种电子开关将大大缩小微型芯片的尺寸并让计算速度呈“指数级”变化,它的出现也意味着人们朝制造出量子计算机的目标又前进了一步。   新南威尔士大学量子计算技术中心和美国美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员使用扫描探

研究称石墨烯“多层糕”可做纳米变压器

  10月15日(北京时间)报道,英国曼彻斯特大学研究人员最新研究显示,把单原子层精确地堆叠起来,有望造出大量新型材料和设备,石墨烯及有关单原子厚度晶体为此提供了广阔的选择。他们按照期望的顺序,将石墨烯和氮化硼的单原子层晶体一层压一层地堆叠起来,构建出一种“多层糕”,可作为纳米级的变压器。相关论文发

分子大小的晶体管新鲜出炉 尺寸或已达摩尔定律极限

砷化铟晶体管的中心是酞菁染料分子,其周围环绕着12个带正电的铟原子。  在一个砷化铟晶体上,12个带正电的铟原子环绕着一个酞菁染料分子,这就是科学家最新研制的分子大小的晶体管。按照摩尔定律的硬限制,这很可能是一个晶体管所能达到的最小尺寸。  新型晶体管是由德国PDI固体电子学研究所、柏林自由大学、日

电子顺磁共振波谱仪——电子自旋技术

使用一台在其探针的尖端涂覆有金属铁的特制隧道扫描显微镜,不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。不同的电子自旋方向导致单个钴原子具有不同的形状。对一个金属锰盘上的钴原子进行了操纵。(电子顺磁共振波谱仪)借助这个特制探针,通过改变单个钴原子在锰板表面的位置,使钴原子中电子自旋的方向产生了变化。

物理所等实现二维原子晶体硒化铟高性能光电探测器

  二维层状原子晶体材料的物理性能(如带隙等)随厚度减小而变化,在光子和光电子器件的应用中具有广阔前景。光电探测器作为重要的光电应用单元器件,引发学界广泛关注,近年来基于二维原子晶体材料的光电晶体管成为最主要的关注对象之一。除半金属的石墨烯之外,半导体二维原子晶体材料(如过渡金属硫属化合物、II-V

德国瑞士联手打造原子尺度新型集成电路器件

   在德国西门子基金会的支持下,德国卡尔斯鲁尔理工大学(KIT)和瑞士苏黎世联邦理工大学(ETHZ)将联合开展原子尺度新型集成电路器件的研发,德国西门子基金会为此提供了1200万欧元的资助。   随着信息网络传输和数据处理传输量的快速增长,对器件的小型化和降低能耗的要求日益迫切

德国瑞士联手打造原子尺度新型集成电路器件

   在德国西门子基金会的支持下,德国卡尔斯鲁尔理工大学(KIT)和瑞士苏黎世联邦理工大学(ETHZ)将联合开展原子尺度新型集成电路器件的研发,德国西门子基金会为此提供了1200万欧元的资助。   随着信息网络传输和数据处理传输量的快速增长,对器件的小型化和降低能耗的要求日益迫切

延续摩尔定律,二维晶体管潜力如何?

  自20世纪60年代以来,电子电路上可容纳的元器件数量每两年便增加一倍,这种趋势就是著名的摩尔定律。随着晶体管越来越小,硅芯片上可容纳的元器件数量在不断增加。但目前看来,硅晶体管正接近它的物理极限。只有开发出全新类型的材料和设备,才能释放下一代计算机的潜力。单分子厚晶体管芯片或许能用来驱动下一代计

扫描探针纳米加工技术的现状与发展趋势

      在资讯高度发达的今天,信息呈爆炸式增长。对如此众多的信息怎样实现检测、转换、传输、存储和处理成为人们关注的重要问题。在过去的五十年里,晶体管的特征尺寸已按Moore定律由1cm降低到目前的近0.1μm,如今最新型的微处理器集成了4000多万个晶体管,到201

美开发厚度为单原子直径的半导体薄膜

  美国北卡州立大学研究人员22日表示,他们开发出制造高质量原子量级半导体薄膜(薄膜厚度仅为单原子直径)的新技术。材料科学和工程助理教授曹林友(音译)说,新技术能将现有半导体技术的规模缩小到原子量级,包括激光器、发光二极管和计算机芯片等。   研究人员研究的材料是硫化钼,它是一种价格低廉的半导体材

从分子电子学的沉浮看创新

  最近,创新和创业的话题很热。IEEE Spectrum 2015/10发表“The Booms and Busts of Molecular Electronics”的文章,正好说明创新的重要和艰难,不但搞电子的网友会有兴趣,对其他有志创新的朋友也会有启发。   40年前,纽约大学的研究生Ari

世界顶级纳米材料专家聚集南理工

       纳米粉体颗粒可以直达癌症病灶,最大限度减少对人体的伤害;在飞机引擎表面涂上一层纳米材料,可以保护引擎,大量节省燃油消耗……今天上午,南京理工大学格

纳米温度计可揭秘原子尺度热散逸

  据物理学家组织网近日报道,一个由美国密歇根大学等单位研究人员组成的国际小组开发出一种纳米级的“温度计”,能从原子尺度测量热散逸,并首次建立了一种框架,来解释纳米级系统的热散逸现象。这一成果为开发体积更小、功能更强的电子设备扫除了一项重要技术障碍。相关论文发表在《自然》杂志上。

不可能的任务!化学家首次成功合成纯碳环

  18个原子组成‘环碳’虽然难以捉摸,但却可能是迈向分子级晶体管的重要一步。  在大多数化学家放弃尝试很久之后,终于有研究团队合成出了第一个由18个原子组成的环状纯碳分子。由原子力显微镜拍摄的碳-18分子的三维图像。来源:IBM Research  化学家先合成了一个由碳和氧组成的三角形分子,然后

太赫兹科学技术的新发展(四)

五、太赫兹波段信号的检测在THz波段的开发和利用中,信号的检测具有举足轻重的重要意义。因为,一方面,与较短波长相比,THz波段光子能量低,背景噪声常常占据显著的地位;另一方面,为了充分发挥THz系统的作用(例如,发现更微弱的目标、在更远的距离上通讯等等),不断提高接收的灵敏度也是必然的追求。在不同的

石墨烯后又一轮超级材料创新高潮袭来

         多个类型的平面材料堆砌在一起,可能展现每个的最佳性能。图片来源:H. Terrones et al  物理学家习惯使用他们所能想到的最好的词语来形容石墨烯。这丝薄的单原子厚度的碳是灵活、透明的,比钢强、比铜导电好,虽然非常

纳米尺度富勒烯电子器件可自行制冷

  近日,美国伊利诺伊大学研究人员宣布,他们用原子力显微镜探针检测了与富勒烯(石墨单原子层)接触点的热电效应,首次发现富勒烯晶体管在纳米尺度具有自行制冷效应,能降低自身温度。该研究成果发表在4月3日网络版的《自然·纳米技术》杂志上。   计算机芯片的速度和尺寸大小受制于散热效果。电流通过设备材料由

2014年世界新材料科技发展回顾

  在纳米材料领域,美国国家标准与技术研究院的研究人员通过在纳米尺度上采用一种独特的三明治结构,开发出一种多壁碳纳米管材料,其整体厚度还不到人类头发直径的百分之一,却可以大幅降低泡沫制品的可燃性。国家直线加速器实验室和斯坦福大学合作,首次揭示了石墨烯插层复合材料的超导机制,并发现一种潜在的工艺能使石

硅量子计算再创新纪录:比特运行准确率接近99.99%

  来自澳大利亚新南威尔士大学同一个实验室的两个研究团队,同时找到了发挥量子计算机超级计算能力的直接解决方案。两团队分别创造出两种量子比特(建造量子计算机的基石),每种量子比特处理数据的精确率都能达到99%以上。两个成果同时发表在今天出版的《自然·纳米技术》杂志上。  据物理学家组织网10月13日(

《环球科学》2011年十大科学新闻评选

  “十大科学新闻”评选是《环球科学》(《科学美国人》杂志中文版)每年一度的重头戏,也是本年度全球各大科学领域的重大事件进行的一次全面盘点。经过专业编辑和专家团队的商讨,《环球科学》初步挑选出了30条候选新闻,接受网友的点评和投票。  1、超光速粒子挑战爱因斯坦相对论  9月23日,欧洲核子研究中心

用纯光制造量子逻辑门的研究获进展

  加拿大物理学家在利用纯光打造量子计算机基础元件——逻辑门的研究工作中取得进展,成功通过单光子对其他光束施加影响。相关论文发表在最新一期《自然·物理学》上。  逻辑门对输入数据进行运算创建新的输出。在传统计算机中,逻辑门采用二极管或晶体管的形式。但量子计算机组件由单个原子和亚原子粒子制成。根据量子

氮化硼牵手石墨稀 超硬材料“风再起”

新华社图片   石墨烯+六方氮化硼=新晶体管   如果说概念炒作等同于资金短炒的话,那么“老牌明星”石墨烯的反复活跃,则多少超出了单纯的概念炒作意味。据相关媒体报道,麻省理工学院的研究人员引入一种单原子六方氮化硼,即厚度、属性和石墨烯类似的材料,并将一层石墨烯置于其上,最终得到的混合材料,既有石