@ 2013.07.29 , 10:12
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新材料可能让电脑更快,非常非常快

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随着时间的推移,硅电路技术越趋成熟;更小、更快、更低功耗......这一次又一次的创新将硅晶体一步步推向其物理极限。在竞争激烈的21世纪,科学家早已着手开发寻找硅的接班人。一个由美国能源部SLAC国家加速实验室组成的一个研究小组似乎找到了人们期待已久的答案。

在刚刚出版在自然材料杂志中,一份报告描述了研究人员在磁性物质内的实验成功观察到电气开关(即从非导电状态变成导电状态,一开一关正是一个晶体管的雏形,成千上万的晶体管组合在一起便是一个完整的电路)。但研究人员指磁性物质并不会取代硅,但其发现有助其他同类型材料的进一步研究。

研究人员还发现磁性物质的断电器开关速度比目前使用的硅制晶体管要快上一万亿倍左右。磁性物质芯片理论上会比当前使用的硅芯片要快上很多。但由于磁性物质必须被冷却到-190°C才能稳定使用,所以在短期内想要用磁性物质制芯片的家庭电脑颇具难度。

到底这新型半导体物质比传统硅晶片优秀多少?研究人员使用高能X射线脉冲成功观察到新型物质从绝缘体到导体转化的那一瞬间。他们还发现了电子能直接绕过绝缘部分;这表明在不久的未来,没有电极开关的晶体管也能正常工作。

来自史丹福大学能源研究所的首席研究员Hermann Durr表示:“我们已经完全掌握其特性,然而我们现在需要做的是进一步优化它。在其能够量产化之前我们需要去探索其他更优秀的材料与制造工艺。”

具体来说,他们希望能找到一种可以在室温下工作的晶体。而二氧化钒看起来则是一个不错的选择。如果Durr与他的团队在不久的将来成功找到能在室温工作的磁性物质代替品的话,由硅统治的电子世界将会被改写。

“硅花了几十年从第一个面世的半导体晶体管到当今无可超越的霸主地位”。“然而其优秀的性能增加了寻找更完美的代替品的难度”。“如果我们想超越半导体,我们就要创新;而我相信我的团队正朝着正确的方向向前迈进一大步。”Durr兴奋的说。本文译自 Quartz,由译者 BearsBestBuddy 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


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TOTAL COMMENTS: 25+1

  1. suckonyourdaddysdick
    @4 years ago
    2119226

    有雷政富那么快?

    [75] XX [9] 回复 [0]
  2. 背多疯
    @4 years ago
    2119232

    很多年后,我问我孙子,你的电脑开机多少秒。。。。。。

    [213] XX [4] 回复 [0]
  3. 阿道夫水电费
    @4 years ago
    2119236

    biubiubiu

  4. 泥煤
    @4 years ago
    2119244

    再快也没老子鼠标快!

    [1] XX [16] 回复 [0]
  5. 2119266

    硅基大脑不远了

    [20] XX [11] 回复 [0]
  6. 2119268

    -190℃,啊,应该很凉快啊~~

  7. 新浪关注HOBO坚仔
    @4 years ago
    2119270

    发表文章请用现在完成时。

  8. 2119302

    新材料能不能让咱射慢点…

    [16] XX [8] 回复 [0]
  9. 海绵爷爷
    @4 years ago
    2119324

    一万亿有多少个0啊?让我去数数。。。。
    管他的 反正就是非常快!

  10. 咖啡易凉
    @4 years ago
    2119330

    我看到的是新材料可能让电脑更贵,非常非常贵,死贵死贵的~

    [58] XX [12] 回复 [0]
  11. 2119396

    记得小时候,动画里面的超级电脑一定是一座小镇那么大,或者是一整颗星球,那才配得上高智能的称号。现在回看过去,真是错了。

  12. stredw
    @4 years ago
    2119422

    快又不是唯一追求,硅还是很好用的。

  13. 大牙
    @4 years ago
    2119482

    这篇翻译得够烂的,首先,magnetite就是磁铁矿,主要成分是四氧化三铁。其次,观察到的磁铁矿开关速度是一万亿分之一秒,是现在硅晶体管速度的几千倍。

    文章里关键一段根本就没翻译明白,原文说这项研究更重要的是采用了新的观测方法。以前用激光因为精度不够,很难找到能和硅晶体管开关速度竞争的新材料。这次用了极短的X射线脉冲,精度可以到万亿分之一秒的千分之一。研究人员直接观测到了从绝缘状态转变成导通状态的瞬间。他们发现在状态转变的瞬间,材料中只有部分原子变成了导通状态,其他大部分原子还保持绝缘态,但是电子还是可以绕过这些绝缘部分。结果显示可以做晶体管的替代材料并不需要完全从绝缘体转变成良导体。

    [149] XX [5] 回复 [0]
  14. saph_hf
    @4 years ago
    2119596

    服务器的性能还有超级计算机的性能要迎来爆发了么

  15. 吃了吐
    @4 years ago
    2119612

    硅基文明到头了?

  16. 狼狼
    @4 years ago
    2119616

    不就是超导体的应用瓶颈?

  17. 2119682

    敢用电子管造计算机么?

  18. 马赛克
    @4 years ago
    2119720

    反正买不起

  19. 哈哈
    @4 years ago
    2119764

    每次材料学上的突破都会给人类文明造成质的飞跃,期待中

  20. 哼哼哼
    @4 years ago
    2120058

    学微电子的表示压力大

  21. renzx123
    @4 years ago
    2120136

    貌似么有发帖的模块

  22. 池塘王子
    @4 years ago
    2120188

    1万亿倍?这个数字有点超出常识范围了啊,真的没数错小数点?如果真这么快,全世界造一个芯片就行了,成本根本不是问题。

  23. KODstop
    @4 years ago
    2120190

    人族的科技树又点对了。。。

  24. 隔夜
    @4 years ago
    2120868

    零下190度?超导体?

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