Физици създадоха материал-чудо, способен да промени света на електрониката

Подобряването на ефективността на движение на електрони чрез този материал ще помогне за увеличаване на възможностите на технологиите от следващо поколение.

Физиците са подобрили мобилността на електроните, която измерва колко бързо електричеството протича през даден материал, като са създали тънък филм, използвайки епитаксия с молекулен лъч.

Новият материал има най-високата мобилност на електрони, измервана някога, и може да трансформира електрониката.

Резултатите от изследването са публикувани в списание Materials Today Physics, пише Popular Mechanics.

Когато става въпрос за създаване на напреднали технологии, преместването на електрони възможно най-ефективно е от ключово значение. По-ефективни технологии могат да бъдат създадени не само чрез охлаждане на материалите до абсолютна нула. Това може да стане и чрез подобряване на мобилността на електроните на материала или скоростта, с която електроните се движат през материала.

За да подобрят мобилността на електроните, която се измерва в квадратни сантиметри за волт-секунда, учените са използвали процес, известен като епитаксия с молекулярни лъчи. И са създали тънък филм атом по атом.

Резултатът е троен тетрадимит, който е с дебелина само 100 нанометра, но има много по-висока подвижност на електрони от други материали.

Тройният тетрадимит е минерал, който се среща в златни и кварцови находища близо до хидротермални извори. И се състои от различни комбинации от бисмут, телур, сяра и селен. Елементите, открити в тези минерали, често сменят местата си, което води до дефекти и примеси. Това намалява мобилността на електроните.

Физиците са създали кристална структура, използвайки епитаксия с молекулярни лъчи във вакуум при контролирани температури.

Този процес прави възможно създаването на филм от троен тетрадимит практически без примеси.

Оказа се, че електрическото съпротивление на материала варира. Това предполага, че има много висока подвижност на електрони.

Авторите на изследването установяват, че скоростта на движение на електроните е 10 000 квадратни сантиметра за волт-секунда. Това е най-високата стойност наблюдавана досега. Дължи се на липсата на примеси в материала, което позволява на електроните да преминават по-свободно.

Учените казват, че материалът може да промени ситуацията при термоелектрическите устройства, които преобразуват отпадъчната топлина в енергия, или устройствата за спинтроника, които обработват информация, използвайки въртенето на електрон.