中新网4月8日电 据香港文汇报报道,小体积、强功能的电子产品层出不穷,但科学界预期,微电子技术不久将来会遭遇“瓶颈”而停滞。港大物理系教授沈顺清指,若未来可完全掌握相关知识,电子产品就可更袖珍,容量却“无限倍”增长。而其凭借相关研究成果,获得裘槎基金会2010-2011年度“优秀科研者奖”。
沈顺清表示,半导体实际是一种导电性能介乎导电体与绝缘体之间的“半导电、半绝缘”材料,以半导体材料制成的电子组件被广泛用于各种电子产品中,如计算机主板、计算机CPU、手机芯片、MP3芯片等均离不开半导体材料。
但他指出现时科技对半导体材料的研究仅能达到原子单位程度,“科学界目前未能完全明白材料在原子单位以下的物理性质,这导致业界在10年、20年后,无法再突破生产出体积更小、容量更多的电子产品了”。
现时大部分电子产品均依靠材料中电子的电荷运输,以传达信息和能量,但电荷流动会产生热能,令电子产品出现散热问题;另电荷流动只有“向左、向右”两个方向,亦让产品容量受限。
沈顺清指,自己的研究不在电荷方面,而在电子的磁性特性方面。大批电子在磁场影响下产生集体运动就出现物理上俗称的“自旋流”,因磁力运动不产生热能,这令电子产品不会有散热问题,故沈顺清认为“自旋”现象很具研究价值。
2005年,沈顺清的研究小组首个揭示,电子在自旋过程中受到一种新的切向力影响,可令其方向变化。他指,电子“自旋”因有“向上、向下、偏左、偏右”及其它无数种方向变化,善用“自旋方向”就可令电子产品容量无限倍增加。此外,2009年,团队又在一种含碲化汞的新合成材料中,发现该材料的中间完全绝缘,但边缘一圈存在“自旋”现象,团队将这种新状态命名为“拓扑绝缘体”,而有关新发现或有望提升半导体材料的效能。
沈顺清指,科学界在“自旋”领域的研究才刚刚起步,但他深信相关理论有望将微电子技术带入一个发展新时代。他表示,团队将继续在“自旋”理论方面的探索,包括全面了解“自旋”产生的原因、如何控制“自旋”及相关理论研究的应用等。
Copyright ©1999-2024 chinanews.com. All Rights Reserved