美國一項(xiàng)最新研究說，以鉆石為原材料開發(fā)出了可以傳遞電子自旋的導(dǎo)線，在新一代基于電子自旋的計(jì)算機(jī)中，這種鉆石導(dǎo)線可用于傳輸信息。

電子具有攜帶電荷和自旋等多種性質(zhì)，現(xiàn)在絕大部分電子產(chǎn)品都利用了電子攜帶電荷這種性質(zhì)，科學(xué)界一直在探索開發(fā)能夠利用電子自旋性質(zhì)的計(jì)算機(jī)，這種 計(jì)算機(jī)與當(dāng)前計(jì)算機(jī)相比可大幅提升運(yùn)算速度。當(dāng)前的計(jì)算機(jī)使用電線來傳遞電流，基于電子自旋的計(jì)算機(jī)應(yīng)該使用什么導(dǎo)線來傳遞自旋成為一個(gè)科研熱點(diǎn)?！?

 

美國俄亥俄州立大學(xué)的克里斯·哈梅爾等人在新一期英國《自然－納米技術(shù)》雜志上報(bào)告說，利用鉆石為原材料制作出了可以傳遞電子自旋的導(dǎo)線。本來鉆石中碳原子的電子受到較強(qiáng)束縛，沒有可供傳遞的自旋，研究人員在鉆石中按一定模式加入氮原子，使其中出現(xiàn)了可供傳遞的自旋。

實(shí)驗(yàn)顯示，電子在這種鉆石導(dǎo)線中并不移動(dòng)，而它們的自旋性質(zhì)可以沿著導(dǎo)線傳遞，就像體育比賽中看臺(tái)上的觀眾掀起“人浪”一般。研究人員說，鉆石導(dǎo)線傳送電子自旋的效果好于以前發(fā)現(xiàn)的能傳送電子自旋的大多數(shù)金屬。

哈梅爾表示，在自旋電子學(xué)研究中，鉆石有很大價(jià)值，因?yàn)殂@石有獨(dú)特性質(zhì)，包括堅(jiān)硬、透明、電絕緣、不污染環(huán)境、耐酸、不像半導(dǎo)體那樣發(fā)熱等，這些性質(zhì)有助開發(fā)新一代基于電子自旋的計(jì)算機(jī)。

鉆石導(dǎo)線的成本如何肯定是人們關(guān)心的問題，據(jù)介紹，實(shí)驗(yàn)中所用的鉆石導(dǎo)線長4微米，寬200納米，原材料是人工合成鉆石而不是天然鉆石，導(dǎo)線價(jià)值約100美元。