100%導(dǎo)電新材料或更換石墨烯

100%導(dǎo)電新材料或更換石墨烯

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斯坦福大學(xué)教授張壽成（音譯）領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)小組最近發(fā)現(xiàn)了一種釹基材料，在室溫下可以達(dá)到100%的導(dǎo)電率。他們稱這種新材料為錫，可以帶來(lái)更多的想象空間。

這個(gè)研究小組包括斯坦福大學(xué)和美國(guó)能源部的SLAC國(guó)家加速實(shí)驗(yàn)室的研究人員，他們根據(jù)石墨烯的起源命名了新的錫基材料錫，錫的前綴是拉丁錫。然而，這種錫使用的是單層錫，而不是使用二維碳原子的石墨烯。盡管他們?cè)噲D避免稱這種材料為室溫超導(dǎo)體，但實(shí)際上它們非常相似。

新的含氟（黃色）和錫（灰色）的2維單層錫材料在室溫下可沿邊緣（藍(lán)色和紅色箭頭）提供零阻抗，最高可達(dá)100（約212）。

這不是超導(dǎo)體。不同的是，它只在邊緣達(dá)到100%的導(dǎo)電率。此外，二維材料是一個(gè)絕緣體內(nèi)，張解釋說(shuō)。

在實(shí)際應(yīng)用中，由于錫的每個(gè)功能區(qū)都支持左右兩邊兩通道的零電阻數(shù)據(jù)流，因此錫互連就像是一根超導(dǎo)線，它是并排的，只有錫互連提供的阻抗才會(huì)出現(xiàn)在傳統(tǒng)芯片的接觸點(diǎn)的端點(diǎn)上。電路。

關(guān)鍵的區(qū)別在于，正常導(dǎo)體的總電阻隨導(dǎo)體長(zhǎng)度呈線性變化——導(dǎo)體越長(zhǎng)，阻抗越大，張說(shuō)。但對(duì)于錫，唯一的阻抗來(lái)自接觸，所以總的線性阻抗是常數(shù)，與導(dǎo)體的長(zhǎng)度無(wú)關(guān)。

為了驗(yàn)證研究小組的模擬結(jié)果，在德國(guó)和中國(guó)進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)，如果能成功地制造出Satenne并確認(rèn)其特性，將是芯片制造商的一個(gè)好消息。采用錫薄層實(shí)現(xiàn)高速互聯(lián)，大大降低了能耗和熱量。

張壽生對(duì)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的模擬結(jié)果抱有很高的期望，因?yàn)閳F(tuán)隊(duì)長(zhǎng)期以來(lái)一直在預(yù)測(cè)和研究各種拓?fù)浣^緣材料的特性，期望找到表面導(dǎo)電但內(nèi)部絕緣的材料，他們預(yù)測(cè)碲化汞和其他幾種化合物也可以用作延伸絕緣材料，這也已經(jīng)被后續(xù)的實(shí)驗(yàn)證明了。當(dāng)這些化合物在一個(gè)單層中制造時(shí)，其邊緣的導(dǎo)電率有望達(dá)到100%，但像超導(dǎo)體一樣，它們只能在低溫下實(shí)現(xiàn)。

目前，許多材料的研究還處于實(shí)驗(yàn)階段，但現(xiàn)在我們實(shí)際上可以利用計(jì)算機(jī)的力量和理論思維來(lái)推動(dòng)材料的研究，這樣我們就可以根據(jù)需要的功能來(lái)設(shè)計(jì)材料——這是半導(dǎo)體材料科學(xué)領(lǐng)域的一場(chǎng)持續(xù)的革命，張壽生說(shuō)。

張壽生目前正致力于在錫薄層中添加晶閘管，以生產(chǎn)三種終端元件，用晶體管通道中的錫取代硅晶體。張壽生還開(kāi)玩笑說(shuō)，如果成功，硅谷可能有一天會(huì)改名為錫谷。

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