导电率达100%的Stanene 将可能替代石墨烯

来源： 作者： 时间：2013-12-03

　　美国能源部（DOE）的SLAC国家加速器实验室和斯坦福大学的理论物理学家团队预言 Stanene 是一种常温下导电率也为 100% 的材料。它是二维结构的单层锡原子。如果能确定这个发现，那么它们将为建立一种独特的计算机芯片铺设新的道路。这种芯片更快、能耗更低而且不会像其他芯片那样容易发热。

　　Stanene 是拓扑绝缘体的其中一种，拓扑绝缘体是一类只靠外侧边缘或表面导电的材料。当拓扑绝缘体只有一层原子的厚度时，它们的边缘能完美导电，导电率达到 100%，迫使电子在定义通道上移动而没有任何阻力。

　　斯坦福大学物理学教授张筹成（音，Shoucheng Zhang）带领的该团队回应说，他们已经研究了很多种其他的结构，后来都被证明是拓扑绝缘体。但是因为他们所称的 Stanene 是第一种能够在常温下导电的拓扑绝缘体，所以这将会是一项伟大的发现。

　　该团队称，不仅如此，当添加氟原子到该原子结构中时，该材料也能在温度高达 100 摄氏度时以 100% 的导电率导电。

　　与石墨烯相比，制造锡材料并测试其性能的主要挑战在于它的厚度只有一个原子厚。但是科学家们克服这个困难后，它的应用将非常有趣。

　　张说：“一个 Stanene－氟层可以用于制造微处理器的内部电气线路。这将大大降低能耗和计算机芯片发热。它具备的性能已经超出了被看好的石墨烯。我们可以想象 Stanene 用于包括替代晶体管以硅材料为主的许多电路结构中。”