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新型金屬化合物可為電腦提速百萬倍

(Creative Commons)

佐治亞州立大學(Georgia State University)近期展開的一項研究發現,過渡性金屬雙硫屬化合物(TMDCs)所擁有的光學特性能夠將電腦的運行速度及信息存儲效率都提高一百萬倍。

雖然電腦的運行速度已達到納秒(十億分之一秒)的幾分之一,但科學家們還是建議使用TMDCs做為基礎來製造電腦。TMDCs是一種如原子般薄的半導體,可讓電腦以飛秒(千萬億分之一秒)的速度運行,也就是將其速度加快一百萬倍。不僅如此,電腦的內存速度也能提升百萬倍。

“除了光,沒有什麼能比這更快了,”該研究論文的主要作者、佐治亞州立大學納米光學中心主任兼物理和天文學系的董事教授Mark Stockman博士說。“要想製造出速度更快的電腦,唯一的辦法就是使用光學器件而不是電子設備。當今的電腦使用的電子設備已經無法再提速了,這就是為什麼工程師們需要增加處理器的數量。我們建議使用TMDCs來將電腦的效率提高百萬倍。這是一種完全不同的信息技術手段。”

科學家們發現TMDCs具有在幾飛秒內處理信息的潛力。飛秒是十億分之一秒的百萬分之一。TMDCs具有六方晶格結構,由一層過渡金屬原子夾在兩層硫屬原子之間構成。這種六方結構可提高電腦處理器的速度,並使其信息存儲更加高效。該研究成果發表在《物理評論B》(Physical Review B)期刊上。

TMDCs是一種被稱作二維(2-D)材料的大家族的一部分,這種材料只有一個或幾個原子的厚度,因而得此名。TMDCs具有許多正面的特性,包括穩定、無毒、薄、輕和高機械強度,比如二硫化鉬(MOS2)和二硒化鎢(WSe2)。在這項研究中,科學家們確定了TMDCs的光學特性,這一特性使其具有超快的能力。

在TMDCs的六方晶格結構中,電子在不同狀態下繞圈旋轉。根據它們在六邊形上的不同位置,一些電子向左旋轉,而另一些電子則向右旋轉。這種運動引起了一種名為拓撲共振的新效應。該效應讓人們能在幾飛秒內讀取、寫入或處理信息。

TMDCs的具體實例數不勝數,因此,科學家們希望在未來能找到其中適合用於電腦技術的最佳材料。◇

阿波羅網責任編輯:夏雨荷 來源:大紀元 轉載請註明作者、出處並保持完整。

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