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<p style="text-align: center;"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1673430022772/1673430022772.png" width="531" height="299" /><span style="color: #666666;"><em>▲研究中使用的新型雙層石墨烯半導(dǎo)體可以讓電子像水一樣流動(dòng)起來，這為開辟新一代更高效的電子產(chǎn)品提供了可能。</em></span></p> <p style="text-align: center;">&nbsp;</p> <p>在&ldquo;電子如何像水一樣流動(dòng)&rdquo;這一問題中，研究人員有了新的突破&mdash;&mdash;一種由兩層超潔凈原子薄石墨烯制成的新型半導(dǎo)體讓他們獲得了新的認(rèn)識(shí)，并在一些關(guān)于金屬物理的基本假設(shè)中找到了突破。</p> <p>&nbsp;</p> <p>來自新加坡國(guó)立大學(xué)設(shè)計(jì)與工程學(xué)院和美國(guó)哥倫比亞大學(xué)的研究人員組成了國(guó)際團(tuán)隊(duì)，共同實(shí)現(xiàn)了這一突破。</p> <p>&nbsp;</p> <p>新國(guó)大設(shè)計(jì)與工程學(xué)院材料科學(xué)與工程系副教授Shaffique Adam是此次研究的負(fù)責(zé)人之一，他談到，該研究可以為設(shè)計(jì)新一代電子產(chǎn)品鋪平道路&mdash;&mdash;這類電子產(chǎn)品可以在室溫下運(yùn)行且功耗極低。</p> <p>&nbsp;</p> <p>Shaffique Adam教授說：&ldquo;通常情況下，要使電子移動(dòng)得更快的方法是讓材料變得更干凈。但是，當(dāng)我們突破材料純度的界限時(shí)，就會(huì)出現(xiàn)新的物理現(xiàn)象。本次，我們展示了一種新型的通用流體動(dòng)力半導(dǎo)體，只要它們足夠干凈，就可以在許多不同的材料中看到這種半導(dǎo)體。&rdquo;</p> <p style="text-align: center;"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1673430078891/1673430078891.png" width="531" height="299" /><span style="color: #666666;"><em>▲在這次研究中，材料科學(xué)與工程系副教授Shaffique Adam主導(dǎo)了在新國(guó)大的研究工作。</em></span></p> <p style="text-align: center;">&nbsp;</p> <p>在此次研究中，新國(guó)大-哥倫比亞大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)探究了一種新型流體動(dòng)力學(xué)半導(dǎo)體的特性，其中帶負(fù)電的電子和帶正電的&ldquo;空穴&rdquo;可以一起流動(dòng)來承載電流。</p> <p>&nbsp;</p> <p>由于標(biāo)準(zhǔn)晶體管中的電流由許多獨(dú)立移動(dòng)的電子組成，隨著電子的移動(dòng)，它們不可避免地會(huì)遇到材料缺陷或晶格振動(dòng)，從而導(dǎo)致它們散射和消耗能量。然而，當(dāng)材料的缺陷很少時(shí)，電子就會(huì)集體行動(dòng)&mdash;&mdash;它們會(huì)在遇到任何其他缺陷時(shí)一起移動(dòng)，就像水在巖石周圍流動(dòng)一樣。</p> <p>&nbsp;</p> <p>令該研究團(tuán)隊(duì)驚訝的是，他們發(fā)現(xiàn)這種流體動(dòng)力電流可以用兩個(gè)相對(duì)簡(jiǎn)單的方程來描述：一個(gè)描述電子和空穴如何相互滑動(dòng)，另一個(gè)則描述所有電荷如何在缺陷周圍一起移動(dòng)。</p> <p style="text-align: center;"><img style="display: block; margin-left: auto; margin-right: auto;" src="https://info.compassedu.hk/sucai/content/1673430156704/1673430156704.jpg" width="531" height="354" /><span style="color: #666666;"><em>▲此次研究中，研究團(tuán)隊(duì)展現(xiàn)了電子行為的視覺表象。</em></span></p> <p style="text-align: center;">&nbsp;</p> <p>哥倫比亞大學(xué)機(jī)械工程系的James Hone教授表示：&ldquo;簡(jiǎn)單的公式通常意味著簡(jiǎn)單的物理現(xiàn)象。&rdquo;此外，他還提到，當(dāng)新國(guó)大博士后研究員Derek Ho和Shaffique Adam副教授一起建立新模型時(shí)，他感到非常驚訝。</p> <p>&nbsp;</p> <p>他說：&ldquo;我們所接受的教育告訴我們，在普通金屬中，你真正需要知道的是電子如何從各種類型的缺陷中進(jìn)行反彈；然而在這個(gè)系統(tǒng)中，盡管這一基本模型是我們學(xué)習(xí)的重點(diǎn)，但它也并不適用于此。&rdquo;</p>