研究人员将超薄半导体与超导触点相结合,为未来的电子设备铺平了道路。
半导体是电子设备的首选材料,因为它们为我们提供了金属所没有的控制。在半导体中,可以通过施加电压来调节其导电性,从而打开和关闭电流。
对于量子计算机等未来应用,研究人员正专注于开发由单层(单层)半导体材料组成的新组件。超薄半导体具有独特的特性,否则很难控制,例如使用电场来影响电子的磁矩。此外,复杂的量子力学现象发生在这些可能在量子技术中应用的半导体单层中。
巴塞尔大学的研究人员已经实现了一种配备超导触点的超薄半导体。这些超薄材料展现出独特的光学和电学特性,可为未来的电子设备铺平道路。据研究人员称,通过超导接触,它们有望产生新的量子现象并在量子技术中得到应用。
“在超导体中,电子将自己排列成对,就像跳舞的伙伴一样 - 产生奇怪而奇妙的后果,例如没有电阻的电流流动,”该研究的项目经理鲍姆加特纳解释了为什么这种组合超薄半导体和超导体的研究是如此有趣。“另一方面,在半导体二硫化钼中,电子进行完全不同的舞蹈,这是一种奇怪的单独程序,也结合了它们的磁矩。现在我们想知道如果我们将这些材料结合起来,电子会同意哪些新的和奇异的舞蹈。”
研究人员观察了低温下的超导特性,还发现了半导体层和超导体之间强耦合的迹象。
该研究的第一作者 Mehdi Ramezani 说:“强耦合是我们期望在这种范德瓦尔斯异质结构中看到的新的和令人兴奋的物理现象的关键因素,但从未能够证明。”
堆叠形成新合成材料的薄半导体被称为范德华异质结构。
“当然,我们一直希望在电子和量子技术方面有新的应用,”鲍姆加特纳说。“原则上,我们为半导体层开发的垂直触点可以应用于大量半导体。我们的测量表明,这些混合单层半导体组件确实是可能的——也许甚至可以使用其他更奇特的接触材料,这将为进一步深入了解铺平道路,”他补充道。