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 名为Re6Se8Cl2的超原子材料被发现 可以大幅提升芯片运行速度10月27日信息,专家前不久看到了名叫Re6Se8Cl2的超级原子(superatomic)材料,用之制做计算机芯片能够大幅度提高运作速度,是现阶段商业新产品的百余甚至数千倍。

 传统式计算机芯片通常采用硅材料,根据电子流来传送数据。但是在传输过程中,这种粒子会强烈分散化,以热量方式消耗动能,并缓减数据从A到B所需要的时间。

 纽约哥伦比亚大学的MilanDelor以及朋友看到了由铼、硒和氯所组成的Re6Se8Cl2超原子材料,在其中原子产生簇,但是在很多方面依然保持元素一些特点。

 在这样的材料中,尽管称之为激子(excitons)的粒子挪动速度远低于电子器件在硅里的挪动速度,但重要的是,这种激子以箭头符号平行线挪动,能够比硅电子器件迅速抵达目的地。这就像是外部经济中的新龟兔赛跑,尽管小兔子(硅电子器件)速度迅速,但跳跃过多,实际上并没有飞的很远、迅速;小乌龟(激子)可以更专注于传送,可以更快抵达目的地。

 Delor设想如果采用这种新材料,激子取代电子器件建立晶体三极管,在运动环节中不会产生透射,从A点至B点传送速度比硅电子器件快100-1000倍。

 “超原子”(superatomic)材料已经成为已经知道速度最快的半导体材料,而且可能造成计算机芯片的速度比现如今一切可利用的所有的产品快百余或数千倍。

 这之所以这么关键,是由于尽管半导体材料是现代科技不可或缺的一部分,因为它能够导电性并把它引向一个方向,但是这些材料会碰到摩擦阻力,降低效果并产生热量(参照超温智能手机),这就意味着他需要保持理性才能体现最好的状态。这便是大数据中心耗费这么多能源缘故——他需要它来维持全部电子产品充足冷以运作。

 比较之下,导体并没有电阻器,但是它们仅仅在非常特殊的前提下起到作用,比如在绝对零环境温度或者在粉碎压力之下。(今年早些时候,一群韩国科研人员宣称发现了一种能够在室温下相关工作的导体,导致了非常大异议,但是他们的发觉最后被证实是不准确的。)

 计算机芯片晶体三极管中常用的硅半导体借助电子流来传送数据,但是这些粒子通常会强烈分散化,以热量方式消耗动能,并缓减数据从A到B所需要的时间。

 如今,纽约哥伦比亚大学的MilanDelor和他的同事在化学方程式为Re6Se8Cl2的材料中发现了一种迅速、更有效的半导体材料。它是由铼、硒和氯构成,是一种超原子材料,在其中原子产生簇,但在很多方面依然像初始原素一样。

 事实上,被称作激子的粒子在这样的材料里的挪动速度比电子器件在硅里的挪动速度慢一点,但非常重要的是,它们以箭头符号平行线挪动,因此它们挪动类似之间的距离速度要快得多。

 假如可以使用这种新材料生产制造应用激子而非电子的晶体三极管,那他们可将其从晶体管的一侧移到另一侧而不会产生透射,这将允许它们从A到B的一个地方挪动100到1000次比硅芯片里的电子器件还要快。

 如果你想要千MHzCpu,因此从目前的技术根本不可能。但依靠新材料,正常情况下晶体管的电源开关速度能够达到数百千MHz乃至太赫兹,”Delor说。“正常情况下,大家预测分析性能增加将是非常大的。”

 Delor说,使用这个材料工作计算机芯片还要几十年的时间。工程师们花掉了几十年的时间来完善硅芯片生产技术,而改成新材料大部分能让他们回到起点。铼都是地壳中最稀少的元素之一,而硅是第二丰富多彩元素,因此使用Re6Se8Cl2生产制造的芯片很有可能会保留用以航天飞机和超级计算机等冷门运用。

 声子又与称之为激子的粒子结合形成一种全新的粒子:激子-声子。

 这种粒子能以令人难以置信的速度挪动——比电流通过硅的速度还要快。它们也非常高效,的热量非常少。

 但文章中,专家实施了谨慎乐观立场。她们解释道,这类材料能够成可在室温下运转的电子产品给予更高效的基本,这也将使之越来越比较小。最后,应用Re6Se8Cl2做为半导体材料“很有可能意味着一个大部分高质量的纳米技术微电子学时期”,她们说。

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