Станен – потенциальная замена графену в области электроники

До сих пор основным материалом, который используется в качестве проводника в электронике, является медь. При создании самых разнообразных микросхем медь используется для присоединения транзисторов к контуру. Однако, электротехника на основе медных проводников имеет ряд особенностей, которые иногда усложняют процесс ее эксплуатации.

Медь довольно хрупкий материал, имеющий высокое сопротивление. Из-за этого часть своей энергии медь переводит в теплоту, и элеткрооборудование может нагреваться.

В качестве замены меди ученые не так давно представили графен, оказавшийся довольно удачным решением. Но на этом разработка проводниковых материалов не закончилась, и после еще более глубоких исследований, ученые представили модель станена – самого эффективного проводникового материала.

Станен – материал, толщина которого составляет 1 атом, как и в случае графена. Состоит цепь из атомов фтора и атомов олова. Ученые-физики Стэнфордского университета и лаборатории SLAC Министерства энергетики США (US Department of Energy, DOE) провели расчеты, по данным которых можно заключить, что станен станет первым в мире материалом, который сможет прводить электрический ток со 100%-й эффективностью. Важным также является то, что такая эффективность может быть достигнута как при высоких значениях температуры среды, так и при стандартной комнатной. Таким образом, станен найдет применение как в обычной электротехнике, так и при производстве микропроцессоров. Последние, напомним, работают при довольно высоких значениях температуры.

Построенная учеными модель позволяет наблюдать в двумерном слое атомов квантовый спиновый эффект Холла. Суть его заключается в том, что электроны могут перемещаться вдоль краев проводника с нулевым сопротивлением. Добавив к станену атом фтора, эффект может наблюдаться при температуре до 100 градусов Цельсия. Это и позволит применять станен в производстве компьютерных чипов, где рабочие температуры находятся в интервале 40 – 90 градусов Цельсия.

Пока станен представлен только на уровне теоретических расчетов, но есть вероятность, что ученые смогут реализовать свою модель на работоспособных проводниках.

 

Похожие статьи:

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

Вы можете использовать это HTMLтеги и атрибуты: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <strike> <strong>