Новый материал ускорит вычисления

Инженеры из Университета Юты открыли способ, как создать специальный материал – металлический слой поверх кремниевого полупроводника – который может привести к разработке экономически эффективных, сверхбыстрых компьютеров, выполняющих молниеносные расчеты и при этом не перегревающихся.

Новый "топологический изолятор" ведет себя как изолятор внутри, но проводит электричество на поверхности и может проложить путь для квантовых компьютеров и быстрых спинтронных устройств.

С момента открытия топологических изоляторов почти десять лет назад в качестве класса материала, предназначенного для повышения быстродействия компьютеров, ученые пытаются создать топологический изолятор, который обладает большой энергетической щелью. Энергетическая щель представляет собой количество энергии, необходимое для перехода электронов из валентной зоны в зону проводимости.

Проф. Фэн Лю (Feng Liu) и его команда обнаружили, что висмут, осажденный на кремнии, может привести к более стабильному топологическому изолятору с большой энергетической щелью. Но не менее важно, что этот процесс может быть экономически эффективным и легко интегрируется с широко распространенными технологиями производства кремниевых полупроводников.

Поскольку слой висмута связан со слоем кремния на атомном уровне, но электрически изолирован, это создает большую энергетическую щель.

«Материал имеет самую большую энергетическую щель, которая была когда-либо предсказана. Это делает возможным использование устройств или компьютеров на основе топологических изоляторов при комнатной температуре», - отметил проф. Лю. 

Проф. Фэн Лю (слева) и научный сотрудник Мяо Чжоу (Miao Zhou), соавтор открытия нового топологического изолятора, который теоретически может привести к более быстрым вычислениям

Ready, set, buy! Посібник для початківців - як придбати Copilot для Microsoft 365