Китайские физики уверены, что близки к открытию сверхпроводящего материала, который станет принципиально новой основой для чипов и процессоров будущих поколений.
Как сообщает сайт Cybersecurity.ru, ученые из Университета Цинхуа при Китайской Академии наук утверждают, что практически завершили работу над изобретением сверхпроводящего материала, основной характеристикой которого будет достижение квантового спинового эффекта Холла при комнатной температуре. До настоящего момента подобное состояние вещества считалось исключительным и предполагалось, что его можно достичь только при крайне низких температурах. Состояние характеризуется тем, что электроны внутри материала протекают без теплового рассеивания. С одной стороны это исключает нагрев материала, а с другой – в несколько сотен раз понижает его электрическое сопротивление.
Главные специалисты по данному проекту – Шу-Чжан Чен и Сяо-Лян Ци – отмечают, что следующим этапом в их работе значится экспериментальное проектирование композитного материала, которое они уже проработали в теории.
Отметим, что ученые из Университета Цинхуа имеют опыт в подобном проектировании проводников. В 2006 году на основе теллурита ртути тут был создан материал, который также характеризовался квантовым спиновым эффектом. Основным недостатком того вариант была необходимость дополнительного охлаждения материала для достижения названного эффекта.
По словам ученые, в стандартных полупроводниках крайние электроны вращаются в валентной зоне по своей орбите в атоме. Но в возбужденном состоянии они могут передвигаться по всему материалу. Проще всего это представить на примере плоской тарелки, которая будет обозначать проводимость атома. В стационарном состоянии все электроны станут двигаться по заранее заданной траектории по кругу, однако в возбужденном состоянии их движение может оказаться более хаотичным – они будут либо «убегать», либо выталкиваться другими электронами. В материалах, которые достигают эффект Холла, ситуация получает обратная – все электроны перемещаются на более низкие орбиты и группируются там.
На практике такой эффект был достижим только при охлаждении материала до абсолютного нуля.
Китайские ученые уже выделили четыре главных материала, обладающих обратным энергетическим эффектом, которые потенциально могут достигать эффекта Холла. Одним из них является селенид висмута. Сопротивляемость его молекул свидетельствует о наличии слабых валентных зон, которые могут даже при комнатной температуре проводить электроны с минимальным сопротивлением.
