100%導電新材料或更換石墨烯

100%導電新材料或更換石墨烯

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斯坦福大學教授張壽成（音譯）領導的一個小組最近發現了一種釹基材料，在室溫下可以達到100%的導電率。他們稱這種新材料為錫，可以帶來更多的想象空間。

這個研究小組包括斯坦福大學和美國能源部的SLAC國家加速實驗室的研究人員，他們根據石墨烯的起源命名了新的錫基材料錫，錫的前綴是拉丁錫。然而，這種錫使用的是單層錫，而不是使用二維碳原子的石墨烯。盡管他們試圖避免稱這種材料為室溫超導體，但實際上它們非常相似。

新的含氟（黃色）和錫（灰色）的2維單層錫材料在室溫下可沿邊緣（藍色和紅色箭頭）提供零阻抗，最高可達100（約212）。

這不是超導體。不同的是，它只在邊緣達到100%的導電率。此外，二維材料是一個絕緣體內，張解釋說。

在實際應用中，由于錫的每個功能區都支持左右兩邊兩通道的零電阻數據流，因此錫互連就像是一根超導線，它是并排的，只有錫互連提供的阻抗才會出現在傳統芯片的接觸點的端點上。電路。

關鍵的區別在于，正常導體的總電阻隨導體長度呈線性變化——導體越長，阻抗越大，張說。但對于錫，唯一的阻抗來自接觸，所以總的線性阻抗是常數，與導體的長度無關。

為了驗證研究小組的模擬結果，在德國和中國進行了實驗，如果能成功地制造出Satenne并確認其特性，將是芯片制造商的一個好消息。采用錫薄層實現高速互聯，大大降低了能耗和熱量。

張壽生對實驗證實的模擬結果抱有很高的期望，因為團隊長期以來一直在預測和研究各種拓撲絕緣材料的特性，期望找到表面導電但內部絕緣的材料，他們預測碲化汞和其他幾種化合物也可以用作延伸絕緣材料，這也已經被后續的實驗證明了。當這些化合物在一個單層中制造時，其邊緣的導電率有望達到100%，但像超導體一樣，它們只能在低溫下實現。

目前，許多材料的研究還處于實驗階段，但現在我們實際上可以利用計算機的力量和理論思維來推動材料的研究，這樣我們就可以根據需要的功能來設計材料——這是半導體材料科學領域的一場持續的革命，張壽生說。

張壽生目前正致力于在錫薄層中添加晶閘管，以生產三種終端元件，用晶體管通道中的錫取代硅晶體。張壽生還開玩笑說，如果成功，硅谷可能有一天會改名為錫谷。

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