俄物理学家制造出一种加快电子设备运行的纳米结构

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俄罗斯国家研究型核大学国立核能研究大学莫斯科工程物理学院(MEPhI)的学者们与俄罗斯科学院西伯利亚分院金属物理研究所的专家们合作,研发出一种能够提高高频微型电路操作速率的纳米结构。

所研发出来的纳米结构是一种由常用在电子设备中的各种半导体组成的层状材料。现代技术有助于制造带有生产最新电子仪器所需要的那些特性的纳米结构。

在提高材料"活跃"导电层中的铟含量的情况下,操作速率可以改善。铟含量的增加有助于降低结构中的电子质量,提高它们的速度,因此电子仪器的操作速率将上升。但邻层晶格的机械压力因此将增强。

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俄罗斯国家研究型核大学国立核能研究大学莫斯科工程物理学院的物理学家们在逐渐增加活跃层中铟含量的同时,也增加了厚实的"过渡"层,由此解决了问题。最终,学者们在最低机械压力下,使它几乎达到了100%。

学者们挑选了制造新型纳米结构的适宜条件:过渡层结构、厚度和活跃层的成分。因此,结构质量非常高。

俄罗斯科学院西伯利亚分院金属物理研究所的专家们测试了在俄罗斯国家研究型核大学国立核能研究大学莫斯科工程物理学院中制造的样品的电子性能。为此他们在低温下的强磁场中(从1.8开氏度或摄氏271.35 °С)开展了研究。这有助于观察活跃层中与铟高含量有关的量子效应,其中包括磁致电阻波动、量子霍尔效应。霍尔先生因发现这一效应而在1985年被授予诺贝尔物理奖。

专家们认为,俄罗斯学者们在《磁学和磁性材料》(Magnetism and Magnetic Materials)科技杂志上发布的数据有助于解释现代纳米结构中的量子效应的表现特点。

俄罗斯国家研究型核大学国立核能研究大学莫斯科工程物理学院凝聚态物理系系主任兼共同作者之一伊万·瓦西里耶夫斯基解释说:"这首先是一项基础性研究,但我们看到了其实际应用的潜力。它的原因首先是类似结构的电子活动性高,确保晶体管和微电路的高频(千兆赫)运行。

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