科技日報訊 據(jù)物理學家組織網(wǎng)10月14日報道，中美科學家攜手合作，為未來的電子設(shè)備研發(fā)出一類名為拓撲絕緣體（TI）的電導體。該研究團隊報告稱，他們在一個超高真空腔內(nèi)，分別在砷化鎵（GaAs）粗糙和光滑的表面，種植出了兩類拓撲絕緣體材料，并對它們輸送電子的能力進行了評估。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的美國物理聯(lián)合會學術(shù)期刊《AIP Advances》上。

　　拓撲絕緣體是一種具有新奇量子特性的物質(zhì)狀態(tài)，為近幾年來物理學的重要科學前沿之一。從理論上分析，這類材料的內(nèi)部是一個絕緣體，會阻礙電荷的流動；但其表面則像一個非常高效的電導體，使電子不會偏離其行進方向。

　　該研究的通訊作者、北京大學量子材料科學中心研究員、博士生導師王健（音譯）表示：“拓撲絕緣體所擁有的這種屬性使其能在未來用于超高速、能量不散逸的計算機內(nèi)，這種計算機內(nèi)的大量信息將被量子通道內(nèi)的電子所運載，避免目前計算機中電子散射導致的芯片過熱、數(shù)據(jù)流被破壞以及操作速度減慢的困擾?！?/p>

　　研究人員以半導體工業(yè)廣泛使用的材料砷化鎵作為基座，制造出了兩類拓撲絕緣體材料：碲化鉍、碲化銻。

　　該研究的聯(lián)合作者、阿肯色州納米材料科學和工程研究所納米技術(shù)學家蒂莫西·摩根說：“電子傳導能力更強的高質(zhì)量拓撲絕緣體薄膜在更光滑的表面基座上被種植出來，這對我們來說是一個意外之喜，一般來說，粗糙的點會為薄膜的生長提供定位點，而光滑的表面則不會。新發(fā)現(xiàn)表明，我們需要對實驗中涉及到的生長機制進行更深入的調(diào)查。”

　　該研究的主要作者、俄亥俄州立大學電子和計算機工程學院的博士后曾兆權(quán)（音譯）表示，他們已經(jīng)證明，能夠在工業(yè)標準的基座上種植出高質(zhì)量的拓撲絕緣體材料，接下來，他們打算用其設(shè)計并制造出某些基本的設(shè)備，以便檢查它們在進行電子開關(guān)和光電探測方面的表現(xiàn)。（劉霞）