中美科學家在光滑基座上種植出兩類拓撲絕緣體

　　據物理學家組織網10月14日報道，中美科學家攜手合作，為未來的電子設備研發出一類名為拓撲絕緣體(TI)的電導體。該研究團隊報告稱，他們在一個超高真空腔內，分別在砷化鎵(GaAs)粗糙和光滑的表面，種植出了兩類拓撲絕緣體材料，并對它們輸送電子的能力進行了評估。相關研究發表在最新一期的美國物理聯合會學術期刊《AIP Advances》上。

　　拓撲絕緣體是一種具有新奇量子特性的物質狀態，為近幾年來物理學的重要科學前沿之一。從理論上分析，這類材料的內部是一個絕緣體，會阻礙電荷的流動;但其表面則像一個非常高效的電導體，使電子不會偏離其行進方向。

　　該研究的通訊作者、北京大學量子材料科學中心研究員、博士生導師王健(音譯)表示：“拓撲絕緣體所擁有的這種屬性使其能在未來用于超高速、能量不散逸的計算機內，這種計算機內的大量信息將被量子通道內的電子所運載，避免目前計算機中電子散射導致的芯片過熱、數據流被破壞以及操作速度減慢的困擾。”

　　研究人員以半導體工業廣泛使用的材料砷化鎵作為基座，制造出了兩類拓撲絕緣體材料：碲化鉍、碲化銻。

　　該研究的聯合作者、阿肯色州納米材料科學和工程研究所納米技術學家蒂莫西·摩根說：“電子傳導能力更強的高質量拓撲絕緣體薄膜在更光滑的表面基座上被種植出來，這對我們來說是一個意外之喜，一般來說，粗糙的點會為薄膜的生長提供定位點，而光滑的表面則不會。新發現表明，我們需要對實驗中涉及到的生長機制進行更深入的調查。”

　　該研究的主要作者、俄亥俄州立大學電子和計算機工程學院的博士后曾兆權(音譯)表示，他們已經證明，能夠在工業標準的基座上種植出高質量的拓撲絕緣體材料，接下來，他們打算用其設計并制造出某些基本的設備，以便檢查它們在進行電子開關和光電探測方面的表現。