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一种越来越高效的新型晶体管将对硅的统治构成威胁

时间:2025-01-10 12:21:30

一种属于自己、愈来愈节能的二极体确实可能会降很低全球二进制能耗,并使自旋元件愈来愈小、耗电愈来愈很低。

上图:一种属于自己绝缘体二极体确实是未来近似值的关键。

二极体,特别是由碳制成的二极体,是现代自旋学的基石。从烤面包机到电视,二极体几乎出从前所有带有元件的产品中的。它们也只可能会似乎更为小,这是一个疑问,尤其是当涉及到能耗、热量以及具有讽刺含意的自旋元件总材质时。在一个自旋元件里嵌入太多二极体,奇怪的是,你可能会开始碰壁。

摩尔定律宣称,我们可以扔掉自旋自旋元件的二极体数量正呈指数增长。然而,这种趋势也有其局限性。二极体越小(我们说的是一些目前只有几纳米宽的二极体),就越无可摆脱它显现出的废弃物,而且用它们嵌入的自旋元件就可能会似乎越热,这就放宽了自旋元件的材质。再缘故对愈来愈快、愈来愈小的自旋产品的均需求日益增长,技工们正面临着两无可境地。印第安纳州所学校肯尼迪分校的物理学客座教授保罗·A·道本表示:

“传统的集成元件正面临一些严重的疑问 …… 所以,你均需要一些可以缩小的东西,如果确实的话。但最重要的是,你均需要一种与碳二极体工作方式相同的东西,这样你就可以最大限度降很低功耗。” 密歇根州所学校和印第安纳州所学校肯尼迪分校的学术研究技术人员合作了一项属于自己学术研究,该学术研究发表在《先进材料》上,旨在设计一种愈来愈高效的非碳二极体,这无论如何可能会让小型半导体暂时似乎愈来愈小。二极体通常通过推展自旋穿过电子元件来进行近似值:当自旋通过电子元件时,它是1,当自旋没有人通过电子元件时,它是0。但是,恩斯·何(Keke He)、理查德·P·詹宁斯(Jonathan P. Bird)和他们的学术研究团队并未破解了一种属于自己方法,通过依赖自旋的自旋而不是自旋的流动来设计二极体。

自旋可以朝两个方向自旋:向前或垂直。你恰恰对了,这些方向可以对应于二进制code的 1 和 0。学术研究的小组首先从一层绝缘体开始,绝缘体的厚度只有一层,自旋可以通过。绝缘体层至关重要,因为绝缘体具有一种独有的性质,准许自旋在比起较长的靠近内保持自旋方向。绝缘体层前面是一层苯酚。

当抵消正电压时,苯酚中的的自旋向前滑动,绝缘体自滑动向左侧。当电压为负时,苯酚自旋垂直滑动,绝缘体自滑动向右方。这两种独有的可用创建了非常容易检测的信号,可以对应于1和0。

保罗·A·道本客座教授解释说,确实还有其他方法来工业用类似的二极体。“从前每个人都可以参与到该游戏中的来,就让切实让二极体似乎愈来愈好、愈来愈具发展商业价值,甚至遥遥领先碳。”

目前,这种被称作“磁电二极体”的二极体背后的学术研究技术人员,对其遥遥领先碳极限的商业价值感到兴奋。据该学术研究的最初闻稿称,磁电二极体可以将存储某些数据所均需的二极体数量降很低多达75%,这确实造成了自旋元件愈来愈小、耗电愈来愈小,据信还能将全球二进制能耗降很低5%。这种能量降很低的估计也要归功于这些二极体的商业价值:即使在情况严重后,它们也能精准地也许用户停机的位置。

无疑,磁电二极体靠近工业发展还有很长的路要走,但半导体总是可以从任何事物的“最初滑动”中的受惠。

如果朋友们喜欢,亦须关心“知最初了了”!

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