納米電子學(xué)領(lǐng)域的一個緊迫任務(wù)是尋找一種可替代硅的材料。美國佐治亞理工學(xué)院研究人員開發(fā)了一種新的基于石墨烯的納米電子學(xué)平臺——單片碳原子。發(fā)表在《自然·通訊》雜志上的該技術(shù)可以與傳統(tǒng)的微電子制造兼容，有助于制造出更小、更快、更高效和更可持續(xù)的計算機(jī)芯片，并對量子和高性能計算具有潛在影響。 G_;)a]v8)  
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研究人員稱，石墨烯的力量在于其平坦的二維結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)由已知最強的化學(xué)鍵結(jié)合在一起。相較于硅，石墨烯可微型化的程度更深、能以更高的速度運行并產(chǎn)生更少的熱量。原則上，單一的石墨烯芯片要比硅芯片內(nèi)可封裝更多器件。 zKw`Md  
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為了創(chuàng)建新的納米電子學(xué)平臺，研究人員在碳化硅晶體基板上創(chuàng)建了一種改良形式的外延石墨烯，用電子級碳化硅晶體生產(chǎn)了獨特的碳化硅芯片。 .L9j>iP9 *  
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研究人員使用電子束光刻來雕刻石墨烯納米結(jié)構(gòu)并將其邊緣焊接到碳化硅芯片上。這個過程機(jī)械地穩(wěn)定和密封石墨烯的邊緣，否則它會與氧氣和其他可能干擾電荷沿邊緣運動的氣體發(fā)生反應(yīng)。 f[<m<I  
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最后，為了測量石墨烯平臺的電子特性，研究團(tuán)隊使用了一種低溫設(shè)備，使他們能夠記錄從接近零攝氏度到室溫下的特性。 N4^-`  
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團(tuán)隊在石墨烯邊緣態(tài)觀察到的電荷類似于光纖中的光子，可在不散射的情況下傳播很遠(yuǎn)的距離。他們發(fā)現(xiàn)電荷在散射前沿著邊緣移動了數(shù)萬納米。而先前技術(shù)中的石墨烯電子在撞到小缺陷并向不同方向散射之前，只能行進(jìn)約10納米。 JlH&??  
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在金屬中，電流由帶負(fù)電的電子攜帶。但與研究人員的預(yù)期相反，他們的測量表明邊緣電流不是由電子或空穴攜帶的，而是由一種不同尋常的準(zhǔn)粒子攜帶的，這種準(zhǔn)粒子既沒有電荷也沒有能量，但運動時沒有阻力。盡管是單個物體，但觀察到混合準(zhǔn)粒子的成分在石墨烯邊緣的相對側(cè)移動。 10)jsA  
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團(tuán)隊表示，其獨特的性質(zhì)表明，準(zhǔn)粒子可能是物理學(xué)家?guī)资�年來一直希望利用的粒子——馬約拉納費米子。 qaY1xPWz"  
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