美国科学家创建出一种新的更稳定的大能隙拓扑绝缘体
美国犹他大学的研究人员创建出一种新的,其可作为硅半导体顶部金属层的特殊材料,将使超高速计算机在室温下执行快速运算成为可能。该项研究成果刊登在近日美国《国家科学院学报》上。 这种新的拓扑绝缘体,其里面犹如绝缘体,而其外部可导电,为量子计算机和快速自旋电子元件铺平了道路。 量子计算机是一种遵循量子力学规律进行高速数学和逻辑运算的装置,可同时进行上百万次的运算,而目前的普通计算机只能逐条计算,前者的运算速度比后者高出逾10万亿倍。其在大型数据中心、安全系统和加密等领域将有多种用途。自旋电子学是利用电子自旋禀性对电子进行操控的新技术。自旋电子器件可以用于编码及在电子电路和计算机传输信息。 拓扑绝缘体于10年前被发现,其是一类有望使计算机加速的材料。科学家一直在试图创建一个大能隙的拓扑绝缘体,因为较大的能隙能够允许电子在材料表面导电,以使计算机能够在室温下操作时保持稳定。 据物理学家组织网报道,该研究团队发现,将铋金属沉积在硅......阅读全文
新技术使用激光探索拓扑绝缘体中的电子行为
美国能源部国家加速器实验室和斯坦福大学的研究人员开发了新的方法,以探测拓扑绝缘体中的强场物理学:使用中红外激光穿过三维拓扑绝缘体(Bi2Se3)来激发高次谐波产生(HHG),并分析被转换至更高能量和频率的出射光。所得谐波呈现随激光场椭圆率增加而单调下降的特征,表面贡献表现出高度非平凡的依赖性
物理所强关联拓扑绝缘体电子结构研究取得进展
拓扑绝缘体是近年来凝聚态物理的研究热点之一。这类材料不同于传统的“金属”和“绝缘体”,其体内部为有能隙的绝缘态,其表面则是无能隙的金属态。这种金属表面态是由其内在电子结构拓扑性质决定的,受时间反演不变性的保护,因而受缺陷、杂质等外界影响较小。目前,理论上预言的拓扑绝缘体都是半导体材料,电子间的关
物理所等发现拓扑绝缘体电子退相干新机制
固态系统的量子输运性质与电子的波动性密切相关。在低温下,电子波能在很长距离上保持相干性,波的干涉带来了丰富多彩的介观物理效应,如Aharonov-Bohm效应、Altshuler-Aronov-Spivak效应、普适电导涨落和弱局域化效应等。研究材料中的电子的退相干机制不仅有助于深入理解量子输运
电子面团拉伸仪与计算机的应用
电子式面团拉伸仪是一种测定面粉筋力强度和面粉强筋剂改良效果的可靠检测仪器,主要是通过检测面团的延伸阻力和延伸长度来评定。那它是如何进行检测的呢? 电子式面团拉伸仪是由面团拉伸仪器与计算机两部分组成。在进行面团拉伸检测时,拉伸仪通过重传感器来测定面团的延伸阻力和延伸长度,随后由计算机结合面团拉伸
美国科学家创建出一种新的更稳定的大能隙拓扑绝缘体
美国犹他大学的研究人员创建出一种新的,其可作为硅半导体顶部金属层的特殊材料,将使超高速计算机在室温下执行快速运算成为可能。该项研究成果刊登在近日美国《国家科学院学报》上。 这种新的拓扑绝缘体,其里面犹如绝缘体,而其外部可导电,为量子计算机和快速自旋电子元件铺平了道路。 量子计算机是一种遵循量
中美科学家在光滑基座上种植出两类拓扑绝缘体
据物理学家组织网10月14日报道,中美科学家携手合作,为未来的电子设备研发出一类名为拓扑绝缘体(TI)的电导体。该研究团队报告称,他们在一个超高真空腔内,分别在砷化镓(GaAs)粗糙和光滑的表面,种植出了两类拓扑绝缘体材料,并对它们输送电子的能力进行了评估。相关研究发表在最新一期的美国
中美合作团队在光滑基座上种植出两类拓扑绝缘体
据物理学家组织网10月14日报道,中美科学家携手合作,为未来的电子设备研发出一类名为拓扑绝缘体(TI)的电导体。该研究团队报告称,他们在一个超高真空腔内,分别在砷化镓(GaAs)粗糙和光滑的表面,种植出了两类拓扑绝缘体材料,并对它们输送电子的能力进行了评估。相关研究发表在最新一期的美国物理联合会
IBM研发“电子血液”:可驱动模拟人脑计算机
IBM正在研发一种“电子血液”,用于将来的可模拟人脑的超级计算机上,从而对大型传感器网络所产生的大数据流进行实时分析。 要对大型传感器网络所产生的大数据流进行实时分析,如即将于2014年完成的“平方公里阵列天文望远镜”(Square Kilometer Array)所产生的大数据流,需
正电子发射计算机断层扫描的优点
PET是目前惟一可在活体上显示生物分子代谢、受体及神经介质活动的新型影像技术,现已广泛用于多种疾病的诊断与鉴别诊断、病情判断、疗效评价、脏器功能研究和新药开发等方面。 (1)灵敏度高。PET是一种反映分子代谢的显像,当疾病早期处于分子水平变化阶段,病变区的形态结构尚未呈现异常,MRI、CT检查
培养箱仪器的电子计算机应用
由于医学科学的深入发展,在人的各种体液,组织中不断发现与疾病有关的参量,因此各种物理、化学的定食测定在临床诊断中所占的地位日益提高。随着医学水平的提高,不只是对病人的检查,其他一防疾病、健康管理等方面都导致临床实验室工作量的急剧增加。依靠实验室工作人员的手工操作进行检验、抄写报告单已远远
IBM研发首台电子血液驱动的计算机原型
Patrick Ruch博士运行IBM实验室中的计算机原型系统 IBM公司声称它正在向大自然学习,建造像我们的大脑一样由液体驱动和降温的计算机。人类大脑将惊人的计算能量装入一个狭窄的空间,并且只使用了20瓦特的能量,这也是IBM公司渴望获得的效率。IBM公司最新的氧化还原流电池系统会抽取一种电
培养箱仪器的电子计算机应用
由于医学科学的深入发展,在人的各种体液,组织中不断发现与疾病有关的参量,因此各种物理、化学的定食测定在临床诊断中所占的地位日益提高。随着医学水平的提高,不只是对病人的检查,其他一防疾病、健康管理等方面都导致临床实验室工作量的急剧增加。依靠实验室工作人员的手工操作进行检验、抄写报告单已远远满足
绝缘体的种类相关介绍
绝缘体的种类很多: 固体 如塑料、橡胶、玻璃,陶瓷等; 液体 如各种天然矿物油、硅油、三氯联苯等; 气体 如空气、二氧化碳、六氟化硫等。 与导体关系 绝缘体和导体不是绝对的,二者之间没有不可逾越的鸿沟。 二者的区分主要是内部能自由移动的电荷的数量,然而也跟外部条件(如电压、温度
绝缘体的简介和原理
绝缘体(Insulator)又称为电介质引,是指不善于传导电流的物质,它们的电阻率极高。 绝缘体和导体,没有绝对的界限,绝缘体在某些条件下可以转化为导体。 绝缘体在某些外界条件,如加热、加高压等影响下,会被“击穿”,而转化为导体。在未被击穿之前,绝缘体也不是绝对不导电的物体。如果在绝缘材料两
绝缘体的结构相关介绍
绝缘体是一种可以阻止热(热绝缘体)或电荷(电绝缘体)流动的物质。电绝缘体的相对物质就是导体和半导体,他们可以让电荷通畅的流动(注:严格意义上说,半导体也是一种绝缘体,因为在低温下他会阻止电荷的流动,除非在半导体中掺杂了其他原子,这些原子可以释放出多余的电荷来承载电流)。术语电绝缘体与电介质有相同
“量子雪崩”解释非导体如何变成导体
美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体,解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到强烈的电场冲击时可变成金属,这为微电子学和超级计算机提供了诱人的可能性,但科学家尚不清楚这种电阻开关现象背后的物理原理。 研究人员表示,金属和绝缘体
“量子雪崩”解开绝缘体到金属转变之谜
美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体,解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到强烈的电场冲击时可变成金属,这为微电子学和超级计算机提供了诱人的可能性,但科学家尚不清楚这种电阻开关现象背后的物理原理。 研究人员表示,金属和绝缘体
美国研制出奇特的拓扑超导体材料
3年前,美国普林斯顿大学的一个研究小组发现了三维拓扑绝缘体,这是一种金属表面的奇怪绝缘体,虽然它独特的属性具有很大应用潜力,但用于量子计算机却并非理想材料。两年来,科学家经过不断探索,完全扭转其性质,使之成为表面是金属、内部却具有超导性的拓扑超导体。这种新材料的发现有望发展出新一代电子
“量子雪崩”解开绝缘体到金属转变之谜
布法罗大学物理学教授钟汉(音译)是一项新研究的主要作者,该研究有助于解决一个长期存在的物理谜团,即绝缘体如何通过电场转变为金属,这一过程称为电阻开关。 美国布法罗大学研究人员用“量子雪崩”解释了非导体如何变成导体,解开了绝缘体到金属转变之谜。相关研究发表在近期的《自然·通讯》杂志上。 绝缘体受到
新型“MIIM”二极管研制成功-可制造复杂微电子设备
据物理学家组织网9月4日报道,美国俄勒冈州立大学(OSU)的研究人员在提高金属-绝缘体-金属(MIM)二极管的功能方面取得了显著进步,他们研制出了一种性能更加优异的金属-绝缘体-绝缘体-金属(MIIM)二极管。未来,人们有望使用这些MIIM二极管制备出高性能的微型电子产品。研究发表在最新一期的《
自然界中存在天然形成的拓扑绝缘体
据《自然》网站3月8日报道,最近,德国马克斯·普朗克研究院固体研究所科学家发现,自然界中也存在天然形成的拓扑绝缘体,而且比人工合成的更纯净。这一发现对建造自旋电子设备具有促进作用,并有助于设计开发用电子自旋来编码信息的量子计算机。研究结果发表在最近出版的《纳米快报》上。 拓扑绝缘体是一种奇
陈绝缘体内或存在拓扑激子
激子(e)及其空穴(h)相互环绕(艺术图)。图片来源:俄克拉荷马大学科技日报北京8月28日电(记者刘霞)美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。当电子吸收光并跃迁到更高能级或能
陈绝缘体内或存在拓扑激子
美国俄克拉荷马大学凝聚态物理学家发表论文称,陈绝缘体内或许存在一种新型激子——拓扑激子,这些激子有望催生新型量子器件。相关论文发表于最新一期《美国国家科学院院刊》。 当电子吸收光并跃迁到更高能级或能带时,受激电子会在其先前的能带中留下一个“电子空穴”。由于电子带负电荷而空穴带正电荷,两者会通过
有关绝缘体导电的相关叙述
绝缘体是不存在电导的物质。电子能带理论指出,固体中的电子仅允许存在于一定的能量状态,这些能量状态形成彼此分离的能带。电子趋向于先占据能量最低的能带,在绝对零度能够被填满的能量最高的能带叫做价带,价带之上的能带叫做导带,价带和导带之间的空隙叫做能隙。在绝对零度以上,价带电子部分被激发而跃迁至导带,
有关绝缘体击穿的相关介绍
绝缘体都会受到电击穿的影响。当外加电场超过某个阈值,(这个阈值与材料的能隙宽度成正比),绝缘体将突然转变为导体,并可能带来灾难性的后果。在电击穿过程中,自由电子被强电场加速到足够高的速度,这些高速电子与束缚电子撞击,能使束缚电子脱离原子的束缚(电离)。新的自由电子又能被加速并撞击其他原子,产生更
新材料为电子铺就“高速公路”-大幅提升芯片速度
锡是人们比较熟悉的一种材料,在日常生活中极为常见,如锡纸、锡罐等。但就是这种普通材料,在经由科学家特殊处理之后,不但成了比肩石墨烯的梦幻材料,还有望打破计算机领域硅晶体一家独大的局面。据物理学家组织网11月22日报道,由美国斯坦福大学科学家领导的研究小组发现,一种由单层锡原子组成的复合材料,或许
正电子发射计算机断层扫描的正常值
PET特别适用于在没有形态学改变之前早期诊断疾病,发现亚临床病变以及评价治疗效果。目前PET在肿瘤、冠心病和脑部疾病这三大类疾病的诊疗中尤其显示出重要的价值。、
正电子发射计算机断层扫描的临床意义
传统的医学影像技术显示的是疾病引起的解剖和结构变化,而PET显示的则是人体的功能变化。换言之,如果人体的解剖结构没有发生改变,传统的影像技术对于疾病的诊断是无能为力的。实际上,疾病的发生都伴随着生化过程的功能改变, 这些改变往往要早于解剖结构的改变;还有一些疾病如早老性痴呆、帕金森氏病等 本身就
X线电子计算机体层摄影(CT)成像原理
CT为Computed Tomongraphy的缩写,中文全称为电子计算机X线横断体层扫描。CT已成为一种必不可少的非创伤性X线检查方法。CT成像基本原理为:X线束从多方向沿着人体某部位某一选定断层层面进行照射,部分X线被组织吸收后为检测器所接受而测得透过的X线量,数字比后经计算得出该层层面组织各个
科学家发现极端情况下石墨烯可变身拓扑绝缘体
据美国麻省理工学院网站近日报道,该校科学家通过研究发现,在某些极端情况下,可将石墨烯转化为具有独特功能的拓扑绝缘体,有望为量子计算机的制造提供新思路。相关研究发表在本周出版的《自然》杂志上。 研究人员发现,将石墨烯薄片置于强度为35特斯拉磁场和比绝对零度高0.3摄氏度的低温环境中,可使石墨