张首晟创新解决问题 新材料拓扑绝缘体将应用解决散热问题

2018-01-10
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文章简介：本报讯 拥有"电子高速公路"的拓扑绝缘体将进入应用阶段,为人类带来新的半导体材料.能源材料.这是青年报记者近日从上海市科协第十四届学术年会暨

本报讯 拥有“电子高速公路”的拓扑绝缘体将进入应用阶段,为人类带来新的半导体材料、能源材料。这是青年报记者近日从上海市科协第十四届学术年会暨第十一届上海工程师论坛上获悉的。

据悉,张首晟对量子自旋霍尔效应、拓扑绝缘体进行了开创性研究,被认为是最有希望获得诺贝尔物理奖的华人科学家之一。

摩尔定律指在价格不变情况下,集成电路上可容纳的元器件数目和性能,每隔18-24个月会提高1倍。但是现在,电子在芯片里的运动,就像一辆辆跑车在集市里行驶,不断地碰撞,产生热量。笔记本电脑放在腿上,时间一长就感觉很烫,这正是电子间碰撞产生的热量,导致摩尔定律将失效。

如何解决这一问题?张首晟提出了“电子高速公路”方案,让电子在一条条“单向车道”上运行。2006年,他提出了“量子自旋霍尔效应”构想:电子自旋轨道与其“公转”轨道有神奇“接口”,利用这种特性,科技人员能让芯片里的电子在不同轨道上自旋,就像在不同车道上运行一样。