加拿大阿爾伯塔大學(xué)國家納米中心的研究團隊近日發(fā)現(xiàn)了引起負微分電阻(NDR)效應(yīng)的精確原子結(jié)構(gòu),解開了困擾科學(xué)家?guī)资甑碾y題。相關(guān)研究成果發(fā)表在2016年12月30日的《物理評論快報》(Physical Review Letters)雜志上。
NDR效應(yīng)是一種奇怪的效應(yīng)。通常情況下,當(dāng)電子在電路中流動時,電壓越大,電流越大。但是在特定環(huán)境下,電子會出現(xiàn)逆向的、違反直覺的效應(yīng),即電壓越大,電流越小,這種現(xiàn)象被稱為NDR效應(yīng)。
NDR效應(yīng)早在1958年被首次觀測到,并被第一次實際應(yīng)用在江琦二極管中。江琦二極管以其發(fā)明者日本物理學(xué)家江琦玲于奈而命名,在當(dāng)時取得令人振奮的實驗結(jié)果,被宣稱比晶體管還重要。雖然江琦二極管以及其它替代品如混合晶體管/NDR電路的價值在幾十年前就被人們認識到,但由于大量生產(chǎn)非常困難,限制了它們有效或便宜的廣泛應(yīng)用。
加拿大團隊利用掃描隧道電子顯微鏡,不僅發(fā)現(xiàn)了引起NDR效應(yīng)的精確原子結(jié)構(gòu),闡釋了電子通過一個單一原子的特定量子力學(xué)原理,第一次成功解釋了令人困惑的電壓提高、電流降低的現(xiàn)象,并能很容易地控制這種效應(yīng)。這意味著可以將NDR效應(yīng)廣泛應(yīng)用在現(xiàn)有的電子晶體管中,制造出更小、速度更快、更便宜的手機和計算機等設(shè)備,并可能產(chǎn)生幾十億加元的商業(yè)應(yīng)用價值。
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更多>2018-10-12