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wangyikeco木蟲 (正式寫手)
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“映射‘8’字形費(fèi)米面以鎖定未來手性導(dǎo)體”
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“映射‘8’字形費(fèi)米面以鎖定未來手性導(dǎo)體” 現(xiàn)代微電子學(xué)面臨的最大問題之一是，計(jì)算機(jī)芯片已無(wú)法無(wú)限制地繼續(xù)做小并同時(shí)提高效率。迄今為止使用的材料（如銅）正逐漸達(dá)到極限，因?yàn)楫?dāng)尺寸變得過小時(shí)，其電阻率會(huì)急劇上升。手性材料或許能夠在這里提供一種解決方案。這類材料的行為類似于左手和右手：它們看起來幾乎完全相同，彼此互為鏡像，但卻無(wú)法重合。 “人們認(rèn)為，在某些手性材料中，隨著材料尺寸變小，其電阻率可以保持不變，甚至有所降低。這正是我們致力于利用電子手性來開發(fā)新一代微芯片材料的原因——這些芯片將比現(xiàn)有技術(shù)更快、更節(jié)能，也更穩(wěn)健，”馬丁·路德大學(xué)（MLU）物理研究所的尼爾斯·施勒特教授說道。然而，到目前為止，在制備這類材料的薄層時(shí)一直存在困難，因?yàn)樽笫中院陀沂中詤^(qū)域往往會(huì)在效應(yīng)上相互抵消。 這正是這項(xiàng)新研究的切入點(diǎn)，哈雷的馬克斯·普朗克微結(jié)構(gòu)物理研究所也參與其中。“我們首次發(fā)現(xiàn)了一類材料，它們本身并非手性材料，但通過有針對(duì)性的結(jié)構(gòu)畸變，有潛力被轉(zhuǎn)化為僅具有單一手性的電子手性材料。這些非手性材料可以作為所謂的‘母體材料’，用于工程化制備具有更低電阻率的手性導(dǎo)體，”施勒特解釋道。 借助現(xiàn)代測(cè)量手段和精確的計(jì)算機(jī)模擬，研究人員成功可視化了這些材料的費(fèi)米面電子結(jié)構(gòu)。費(fèi)米面在很大程度上決定了材料中電子的行為�！霸谶@些材料中，電子在費(fèi)米面上形成了一種類似‘8’字形的結(jié)構(gòu)，”馬克斯·普朗克微結(jié)構(gòu)物理研究所的加布里埃萊·多梅內(nèi)（該項(xiàng)目的博士生、論文第一作者）解釋說�！爱�(dāng)我們研究一種具有更多電子的類似材料時(shí)，‘8’字形突然消失了。因此，我們展示了隨著電子填充數(shù)不同，材料中從‘有8’到‘無(wú)8’的轉(zhuǎn)變�！� 研究團(tuán)隊(duì)計(jì)劃在其他材料中進(jìn)一步研究這些效應(yīng)，并對(duì)這一方法加以完善。該研究成果已發(fā)表在期刊 《Nature Communications》 上。 Publication details Gabriele Domaine et al, Tunable Octdong and Spindle-Torus Fermi Surfaces in Kramers Nodal Line Metals, Nature Communications (2025). DOI: 10.1038/s41467-025-66284-9 |
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