首个速度达拍赫兹光电晶体管问世
在一项具有开创性意义的国际合作研究中，美国亚利桑那大学研究团队展示了一种利用持续时间不到万亿分之一秒的超快光脉冲来操纵石墨烯中电子的方法。通过量子隧穿效应，他们记录到了电子几乎瞬间绕过物理屏障的现象，在引入市售晶体管后，成功制造出首个速度达到拍赫兹的光电晶体管。这一成果将重新定义计算机处理能力的极限，意味着超高速计算机技术的重大飞跃。该研究成果发表在最新一期《自然·通讯》上。研究人员手持用来开发拍赫兹晶体管的商用晶体管。图片来源:美国亚利桑那大学这种新技术有望使计算机以比当前顶级处理器快100万倍的速度运行，可极大地推动计算方式的革命。随着人工智能等软件技术迅速发展，硬件的进步显得尤为重要。基于这项发现，科学家可以开发出与软件技术革新相匹配的新一代硬件。这将显著促进太空探索、化学研究、医疗保健等多个领域的进步。最初，该研究专注于石墨烯改性样品的电导率。石墨烯是一种由单层碳原子构成的材料。当激光照射到石墨烯上时，会激发其中的电子并......阅读全文
量子隧穿效应“孵出”能效更高的隧穿晶体管
据美国物理学家组织网3月27日(北京时间)报道，美国圣母大学和宾夕法尼亚州立大学的科学家们表示，他们借用量子隧穿效应，研制出了性能可与目前的晶体管相媲美的隧穿场效应晶体管(TFET)。最新技术有望解决目前芯片上晶体管生热过多的问题，在一块芯片上集成更多晶体管，从而提高电子设备的计算能力。
首个速度达拍赫兹光电晶体管问世
在一项具有开创性意义的国际合作研究中，美国亚利桑那大学研究团队展示了一种利用持续时间不到万亿分之一秒的超快光脉冲来操纵石墨烯中电子的方法。通过量子隧穿效应，他们记录到了电子几乎瞬间绕过物理屏障的现象，在引入市售晶体管后，成功制造出首个速度达到拍赫兹的光电晶体管。这一成果将重新定义计算机处理能力的极限
基于石墨烯的高速度与高增益复合隧穿光电探测器
近年来，由高效吸光材料（如量子点、碳纳米管和钙钛矿）和石墨烯形成的复合光电探测器受到广泛的关注。吸光材料中的光生载流子能有效地转移到高迁移率的石墨烯通道中，从而实现超高光响应增益。然而，由于吸光材料与石墨烯界面处存在大量陷阱态，这种光电探测器的响应速度通常较慢，制约了其在高频场景下的应用。 最
科学家首次观察到量子隧穿效应
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2023/3/495014.shtm 科技日报北京3月1日电 （记者张佳欣）在经典物理世界中，从一座大山的这边穿到那边，只能消耗体力翻山越岭。但在量子物理世界里，有一种“穿墙术”存在，这就是量子隧穿效应。奥地利因斯布
研究人员开发新技术－可将不同材料集成于单一芯片层
以前，只有晶格非常匹配的材料能被整合在一个芯片层上。据美国麻省理工学院（MIT）网站27日报道，该校研究人员开发了一种全新的芯片制造技术，可将两种晶格大小非常不一致的材料——二硫化钼和石墨烯集成在一层上，制造出通用计算机所需的电路元件芯片。最新研究或有助于功能更强大计算机的研制。 在实验中，研
穿隧磁阻效应的概念
穿隧磁阻效应(Tunnel Magnetoresistance,TMR)穿隧磁阻效应是指在铁磁-绝缘体薄膜(约1纳米)-铁磁材料中，其穿隧电阻大小随两边铁磁材料相对方向变化的效应。此效应首先于1975年由MichelJulliere在铁磁材料(Fe)与绝缘体材料(Ge)发现；室温穿隧磁阻效应则于19
物理所等转角二硫化钼石墨烯异质结的垂直电导研究进展
近年来，二维材料以其优异的电学、光学以及力学性质被广泛关注和研究。得益于二维材料层状结构及弱层间范德华相互作用，不同的二维材料可以像乐高积木一样相互组合形成各种二维材料异质结。正如乐高积木有无穷种搭建方式，二维材料也可以组合出具有不同性能的二维材料异质结，这为器件应用和诸多基础物理现象研究提供了一个
北京大学利用石墨烯量子点实现光控界面掺杂
低维纳米材料由于在发光和电子输运等方面有着丰富的物理特性，得到了广泛关注。日前，北京大学方哲宇、朱星课题组利用石墨烯量子点（GQDs）等离激元实现了对单层MoS2的高效电荷掺杂以及发光光谱的动态调控，相关成果近期发表于《先进材料》。 单层danS2是一种直接带隙半导体材料，具有较高的光致荧光发
半导体异质结隧穿电子调控机制研究取得进展
中科院上海技物所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队与宾州大学德普·贾瑞拉教授合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面提供了理论与实验基础。相关成果于2022年10月28日以“Heteroju
物理所金属有机骨架中磁性量子隧穿研究获进展
金属-有机骨架(Metal-Organic Framework，MOF)是指金属离子与有机官能团通过共价键或离子-共价键相互连接，共同构筑的长程有序晶态结构。这类MOF材料因在催化、储氢和光学元件等方面具有潜在的应用价值而受到广泛关注，是近十年来化学和材料科学领域的一个研究热点。最近几年，金
每平方英寸能容115太比特数据－单原子磁体存储设备诞生
金属铱—石墨烯基底上的镝单原子超晶格阵列。 科技日报北京11月23日电 （记者聂翠蓉）据物理学家组织网近日报道，瑞士洛桑理工学院的物理学家用单个原子磁体在石墨烯上铺装成超级晶格结构，成功研制出基于单原子的存储装置原型。该装置数据存储密度达到每平方英寸115太比特（TB），预示着新一代存储介质即将
新方法能在几飞秒内操控电子－有助研制高效太阳能电池
当硅或石墨烯表面受光照后，其内一些电子会激发到高能态，在几飞秒（千万亿分之一秒）内快速完成一连串反应。而美国麻省理工学院（MIT）的科研人员找到一种新方法，能在光激发电子的前几飞秒内操控石墨烯中的电子。这种超快电子控制技术能在高能电子互相碰撞之前改变它们的方向，最终有望研制出更高效的光伏装置和能
新方法能在几飞秒内操控电子
当硅或石墨烯表面受光照后，其内一些电子会激发到高能态，在几飞秒（千万亿分之一秒）内快速完成一连串反应。而美国麻省理工学院（MIT）的科研人员找到一种新方法，能在光激发电子的前几飞秒内操控石墨烯中的电子。这种超快电子控制技术能在高能电子互相碰撞之前改变它们的方向，最终有望研制出更高效的光伏装置和能
新型石墨烯晶体管实现高开关比率
据物理学家组织网1月23日(北京时间)报道，英国曼彻斯特大学的科研人员设计出一种新型石墨烯晶体管，在其中电子可借助隧穿和热离子效应，同时从上方和下方穿越障碍，并在室温下展现出高达1×106的开关比率。 石墨烯晶体管获得较高的开关比率一直难以实现，而有了高开关比，以及其在柔性、透明基板上的操
褚君浩院士等发现有机铁电量子隧穿效应
中科院上海技物所褚君浩院士、孟祥建研究员课题组基于聚偏氟乙烯聚合物（PVDF）材料，构建了铁电隧穿结固态器件，发现了铁电极化操控的直接量子隧穿效应。相关研究成果日前发表于《自然—通讯》。 量子隧穿效应是一种量子特性，是电子等微观粒子能够穿过其本来无法通过的“墙壁”的现象。铁电量子
首次实现磁性隧道结双金属量子阱层中的共振隧穿
磁性隧道结中的量子阱共振隧穿效应由于其重要的科学与应用价值而被广泛关注和研究。在半导体领域，多量子阱之间的共振隧穿已经被证实和应用，例如共振隧穿二极管、多量子阱的发光二极管等。然而，目前为止还没有在金属结构中实现多量子阱的共振隧穿。在金属量子阱层中由于各种退相干因素使得电子很难保持相干性，从而使
中国科大在石墨烯光电调控研究中获得突破
近日，中国科学技术大学物理学院严济慈班09级本科生戚骥等人在曾长淦教授的指导下，在石墨烯的光电调控方面取得新进展，利用光栅压调控放置在半导体表面的石墨烯的掺杂类型和载流子浓度，并实现电子超晶格，该研究成果发表在国际杂志Advanced Materials上，戚骥是第一作者。 石墨烯的载
在半导体异质结隧穿电子调控机制研究中取得进展
中国科学院上海技术物理研究所红外科学与技术重点实验室胡伟达、苗金水团队，与美国宾夕法尼亚大学教授德普·贾瑞拉合作，通过耦合局域场调控二维原子晶体能带，实现硒族半导体/硅半导体异质结隧穿电子的有效操控，为混合维度异质结构在高性能电子与光电子器件研制方面奠定了理论与实验基础。10月28日，相关研究成
大连化物所张东辉团队揭示OH－+－HCl反应中量子隧穿的本质
近日，大连化物所分子反应动力学国家重点实验室张东辉院士团队揭示了造成OH + HCl → H2O + Cl反应低温强非Arrhenius行为的共振诱导量子隧穿的本质机理。 在经典图像中，一个化学反应只有在碰撞能量高于势垒的情况下才会发生，反应速率对温度的依赖关系遵循Arrhenius公式。而在
首个石墨烯超导量子干涉装置面世
瑞士科学家在最新一期《自然·纳米技术》杂志上发表论文称，他们利用石墨烯，制造出了首个超导量子干涉装置，用于演示超导准粒子的干涉。最新研究有望促进量子技术的发展，也为超导研究开辟了新的可能性。 2004年石墨烯横空出世，自此引发广泛关注并获得大力发展。石墨烯是目前已知最薄、强度最高、导电导热性能最
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯（C60）因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是，C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此，如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日，中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员，在制备石墨烯
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯（C60）因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是，C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此，如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。 近日，中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员，在制
石墨烯量子点制备研究获进展
富勒烯（C60）因独特的光电、催化和润滑性能而备受关注。但是，C60在强相互作用的金属表面难以形成有序的聚合物结构。因此，如何捕捉到C60聚合过程中的关键中间体并实现可控转化是材料合成领域的挑战。近日，中国科学院兰州化学物理研究所科研团队联合瑞士巴塞尔大学、奥地利萨尔茨堡大学的科研人员，在制备石墨烯
基于量子干涉的单分子晶体管面世
英国和加拿大科学家组成的一个国际研究团队开发出一种新型单分子晶体管，利用量子干涉来控制电子流。这一成果为在电子设备中使用量子效应带来了新的可能性，有望催生比现有设备更小、更快、更节能的新型晶体管，以制造新一代电子设备。相关论文发表于25日出版的《自然·纳米技术》杂志。研究示意图 晶体管是现代电子技
具有红外线夜视功能的隐形眼镜即将问世
具有红外线夜视功能的隐形眼镜即将问世 ，团队已经打造出一片比指甲还小的眼镜原型，还能够再缩小 如果在黑暗的环境下看不到东西让你感到非常害怕，那么这项最新的研究成果很有可能让你摆脱这种恐惧。最近来自美国密歇根大学的研究人员开发出了一种全新的红外传感器，而这种传感器未来最终将会有可能被应用到
科学家发现过渡金属硫族化合物新进展
中国科学院合肥物质科学研究院强磁场科学中心与安徽大学量子材料与物理研究所等合作利用低温强磁场扫描隧道显微镜/谱仪（STM/STS）对一种典型的过渡金属硫族元素化合物2H-NbSe2及其微量Ta掺杂单晶样品进行探测研究，研究人员通过对该体系的高分辨隧道谱测量和理论分析，证实了该体系存在非弹性电子隧
石墨烯量子点领域研究获系列进展
原文地址：http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2024/3/519531.shtm石墨烯量子点、碳点等零维碳纳米材料以其独特的光学、电学性质，在近年来受到了广泛关注，然而sp2-sp3混合杂化碳纳米结构带来的复杂体系使得该类材料的光致发光机制研究面临挑战。目前研究手
石墨烯量子点领域研究获系列进展
石墨烯量子点、碳点等零维碳纳米材料以其独特的光学、电学性质，在近年来受到了广泛关注，然而sp2-sp3混合杂化碳纳米结构带来的复杂体系使得该类材料的光致发光机制研究面临挑战。目前研究手段分为控制变量实验归纳与机器学习分析两种。然而，控制变量归纳方法难以得到描述构效关系的精确数学模型。另一方面，通过机
天然双层石墨烯内发现新奇量子效应
由德国哥廷根大学领导的一个国际研究团队在最新一期《自然》杂志上发表论文称，他们在对天然双层石墨烯开展的高精度研究中，发现了新奇的量子效应，并从理论上对其进行了解释。这一系统制备简单，为载荷子和不同相之间的相互作用提供了新见解，有助于理解所涉及的过程，促进量子计算机的发展。 2004年，两位英国
石墨烯中首次演示量子自旋霍尔效应
荷兰代尔夫特理工大学科学家首次在无需外部磁场的条件下，观测到石墨烯中的量子自旋流。这一突破性发现为自旋电子学的发展提供了关键支持，标志着向实现量子计算和先进存储设备迈出了重要一步。相关成果发表于最新一期《自然·通讯》。这是科学家在实验中首次在石墨烯中演示了“量子自旋霍尔效应”。在这种效应下，电子会沿