超原子半导体创下速度与效率纪录 超原但它们也有局限性

科技日报北京10月26日电 （记者张佳欣）半导体已经变得无处不在，超原但它们也有局限性。半导半导体中会产生激子（电子－空穴对），体创双色球投注360【Aurl:www.8233066.com】送888元这意味着能量以热的下速形式损失，信息传输是度效有速度限制的。发表在26日《科学》杂志的率纪录论文中，美国哥伦比亚大学化学家团队描述了迄今为止速度最快、超原效率最高的半导半导体
：一种名为Re6Se8Cl2的超原子材料。

任何材料的体创原子结构都会振动，从而产生被称为声子的下速量子粒子。激子则是度效双色球投注360【Aurl:www.8233066.com】送888元由电子和空穴之间的相互作用引起的。声子和激子可以相互作用，率纪录声子的超原反作用可导致激子在电子设备周围携带能量和信息 ，以纳米和飞秒的半导速度散射 ，这就带来了能量损失  。体创

Re6Se8Cl2中的激子在与声子接触时不是散射 ，而是与声子结合 ，产生新的准粒子，称为声激子－极化子 。虽然极化子存在于许多物质中
，但Re6Se8Cl2中的极化子有一种特殊的性质
：它们能够进行弹道流动或无散射流动  。这种弹道行为可能意味着研制出更快速
、更高效的设备。

在该团队进行的实验中，Re6Se8Cl2中的声激子－极化子的移动速度是硅中电子的两倍
，在不到一纳秒的时间内穿过了几个微米的样品 。考虑到极化子的传输寿命可以持续大约11纳秒，该团队认为声激子－极化子一次传输距离可覆盖超过25微米 。由于这些准粒子是由光而非电流和门控控制的，因此理论设备的处理速度有可能达到飞秒 
，这比目前的千兆赫电子器件可实现的纳秒快6个数量级，且都是在室温下进行的
。

研究人员表示，就能量传输而言 ，至少到目前为止
，Re6Se8Cl2是已知的最好的半导体。Re6Se8Cl2可被剥离成原子薄片 ，这一特征意味着它们可能会与其他类似材料结合起来，出现更多独特的性质 
。然而 ，Re6Se8Cl2不太可能实现商用
，因为其分子中的第一种元素——铼是地球上最稀有的元素之一，因此极其昂贵。

接下来的时间里，研究人员将利用先进成像技术研究Re6Se8Cl2为何能表现出如此非凡的行为。