报告问题 (Title):探索拓扑质料:无能耗电子器件的设计
报告人 (Speaker):谢心澄 院士(复旦大学/北京大学)
报告时间 (Time):2024年9月12日(周四) 14:30-15:20
报告所在 (Place):校本部行政办公楼报告厅
约请人 (Inviter):钟建新 教授
主理部分:威廉希尔量子科技研究院、威廉希尔科研部高等研究院、威廉希尔理学院
摘要 (Abstract):
晶体管是现代集成电路的基本单位,,,,,,它们通过电子传输实现逻辑运算。。。。。。然而,,,,,,这一历程陪同着能量的消耗,这些消耗以焦耳热的形式释放,,,,,,严重制约了盘算效率,,,,,,成为阻碍微纳电路性能提升的一浩劫题。。。。。。近年来,科学家们发明了一类奇异的质料,,,,,,它们具有拓扑性子,使其在原理上支持电子单向且无消耗地传输,,,,,,有望突破热耗散带来的性能瓶颈,对未来信息器件的设计爆发深远的影响。。。。。。从量子力学的视角来看,能量耗散是-个基础而又深刻的议题。。。。。。特殊是在这些神奇的拓扑质料中,,,,,,电子单向传输的特征是否真的能够确保无能量耗散????这引发了威廉希尔深入研究。。。。。。我们研究了石墨烯在量子霍尔效应下的行为,发明纵然在看似完善、理应无能量损失的状态下,,,,,,能量照旧以热量的形式悄悄流失了。。。。。。与古板认知差别,我们发明能量的流失并非主要由电阻引起,而是由流子(例如电子)在其中的不平衡漫衍造成的,,,,,,这一征象在拓扑质料中尤为显著。。。。。。
这一发明为我们设计新型的拓扑电子器件提供了名贵的启发。。。。。。我们致力于探索-种既能高效事情又不造成特殊能量消耗的拓扑电子器件设计要领。。。。。。联合使用具有不后陈数的陈绝缘体,可以有用降低器件的耗散。。。。。。这一设计原则已经乐成指导我们刷新了多个拓扑电子器件的构型,极大地镌汰了其内部的能量耗散,,,,,,为生长下一代高效、节能的电子器件涤讪了坚实的基础。。。。。。