انقلابی در الکترونیک با ساختار هیبریدی نوین

به گزارش خبرنگار گروه علم و فناوری خبرگزاری برنا؛ پژوهشگران دانشگاه موناش استرالیا با ایجاد یک ساختار هیبریدی نوین شامل یک لایه نازک از عایق خاص بین دو لایه مغناطیسی، موفق به تولید عایق هال آنومال کوانتومی شدند. این پیشرفت به معنای افزایش چشمگیر کارایی و پتانسیل توسعه الکترونیک‌های فوق‌العاده کارآمد و فناوری‌های نوین خورشیدی است.

اثر هال آنومال کوانتومی

در این ساختار نوآورانه، مواد فرومغناطیسی به‌عنوان "نانوا" عمل می‌کنند و عایق توپولوژیک، به دلیل ویژگی‌های خاص توپولوژیکی‌اش، در مرکز قرار دارد. این ترکیب سبب ظهور عایق‌های هال آنومال کوانتومی و سایر حالت‌های کوانتومی خاص می‌شود که اجازه می‌دهد جریان بدون اتلاف در امتداد لبه‌های کوانتیده جریان یابد.

نظام‌های نوین برای الکترونیک‌های آینده

این تحقیق نشان می‌دهد که ساختار ساندویچی شامل دو لایه منفرد MnBi۲Te۴ (عایق مغناطیسی دوبعدی) در دو طرف یک عایق توپولوژیک فوق‌نازک Bi۲Te۳ می‌تواند به تولید فاز عایق هال آنومال کوانتومی با شکاف باندی بالاتر از ۲۵ میلو الکترون‌ولت منجر شود.

تیم تحقیقاتی به بررسی ساختار الکترونیکی این عایق جدید با استفاده از طیف‌سنجی فوتوالکترونی پرداخته است. یافته‌ها نشان‌دهنده وجود "فرمیون‌های دیراک" در ساختار جدید و شکاف باندی ۷۵ میلو الکترون‌ولت است که بر اساس بررسی‌ها به‌دست آمده است.

بر اساس این تحقیق، عایق‌های فرومغناطیسی دوبعدی می‌توانند نظم مغناطیسی را در عایق توپولوژیک فوق‌نازک القا کنند که این امر به ایجاد شکاف مغناطیسی بزرگ و تبدیل ساختار به عایق هال آنومال کوانتومی منجر می‌شود.

پژوهشگران بر این باورند که این فناوری می‌تواند راهی جدید برای توسعه الکترونیک‌های نسل آینده و سیستم‌های فتوولتائیک فراهم کند.

آینده فناوری‌های کوانتومی

این تحقیقات به دلیل توانایی در بهینه‌سازی سیستم‌های الکترونیکی و کاهش اتلاف انرژی، می‌تواند به توسعه فناوری‌های نوین در عرصه الکترونیک و انرژی‌های تجدیدپذیر منجر شود. پژوهشگران انتظار دارند که این پیشرفت‌ها به تجاری‌سازی و توسعه رایانه‌های کوانتومی در آینده نزدیک کمک کند.

انتهای پیام/