研究人員將超薄半導體與超導觸點相結合,為未來的電子設備鋪平了道路。
半導體是電子設備的首選材料,因為它們為我們提供了金屬所沒有的控制。在半導體中,可以通過施加電壓來調節其導電性,從而打開和關閉電流。
對于量子計算機等未來應用,研究人員正專注于開發由單層(單層)半導體材料組成的新組件。超薄半導體具有獨特的特性,否則很難控制,例如使用電場來影響電子的磁矩。此外,復雜的量子力學現象發生在這些可能在量子技術中應用的半導體單層中。
巴塞爾大學的研究人員已經實現了一種配備超導觸點的超薄半導體。這些超薄材料展現出獨特的光學和電學特性,可為未來的電子設備鋪平道路。據研究人員稱,通過超導接觸,它們有望產生新的量子現象并在量子技術中得到應用。
“在超導體中,電子將自己排列成對,就像跳舞的伙伴一樣 - 產生奇怪而奇妙的后果,例如沒有電阻的電流流動,”該研究的項目經理鮑姆加特納解釋了為什么這種組合超薄半導體和超導體的研究是如此有趣。“另一方面,在半導體二硫化鉬中,電子進行完全不同的舞蹈,這是一種奇怪的單獨程序,也結合了它們的磁矩。現在我們想知道如果我們將這些材料結合起來,電子會同意哪些新的和奇異的舞蹈。”
研究人員觀察了低溫下的超導特性,還發現了半導體層和超導體之間強耦合的跡象。
該研究的第一作者 Mehdi Ramezani 說:“強耦合是我們期望在這種范德瓦爾斯異質結構中看到的新的和令人興奮的物理現象的關鍵因素,但從未能夠證明。”
堆疊形成新合成材料的薄半導體被稱為范德華異質結構。
“當然,我們一直希望在電子和量子技術方面有新的應用,”鮑姆加特納說。“原則上,我們為半導體層開發的垂直觸點可以應用于大量半導體。我們的測量表明,這些混合單層半導體組件確實是可能的——也許甚至可以使用其他更奇特的接觸材料,這將為進一步深入了解鋪平道路,”他補充道。