Новое состояние материи обнаружено в «транзисторе»

Могут ли неизвестные типы электронных кристаллов помочь электронике будущего?
Исследователи из Университета МакГилла (McGill University) открыли новое состояние материи – квазитрехмерный электронный кристалл – в материале, очень подобном тому, из которого изготовляют современные транзисторы. Это открытие может быть «с колес» привлечено к разработке новых электронных устройств. Сегодня количество транзисторов, которое втискивают в один компьютерный чип, удваивается приблизительно каждые два года. Но рано или поздно свое слово скажут физические ограничения, налагаемые квантовой физикой.

Это открытие и другие подобные попытки могут помочь электронной индустрии, использующей традиционную технологию изготовления, приблизиться к квантовым пределам примерно через десятилетие.

Работая с одним из самых чистых полупроводниковых материалов, исследователи открыли квазитрехмерный электронный кристалл в образце, охлажденном до сверхнизких температур, – в 100 раз ниже, чем межгалактическое пространство. Материал затем был помещен в самое мощное магнитное поле, которое можно создать на Земле.

Здесь нужно заметить, что двумерные электронные кристаллы были открыты в лабораторных условиях в 1990-х годах, а предсказаны еще в1934 г. знаменитым венгерским физиком Юджином Вигнером.

Представьте себе сандвич, в котором ветчиной служит слой электронов. В двумерном электронном кристалле электроны сдавлены между двумя материалами и могут двигаться только в плоскости.

Однако вплоть до случайного открытия д-ром Гийомом Жерве (Guillaume Gervais) в 2005 г. никто не предсказывал существования квазитрехмерных электронных кристаллов.

«Мы решили «пощипать» двумерный кристалл путем внесения его в очень сильное магнитное поле», - объяснил Гийом Жерве. В результате этого произошла удивительная трансформация двумерной электронной системы внутри полупроводникового материала в квазитрехмерную систему.