亿万先生MR

索求拓扑资料:无能耗电子器件的设计

2024.09.11

投稿:龚惠英部门:理学院浏览次数:

活动信息

汇报标题 (Title):索求拓扑资料:无能耗电子器件的设计

汇报人 (Speaker):谢心澄 院士(复旦大学/北京大学)

汇报功夫 (Time):2024年9月12日(周四) 14:30-15:20

汇报地址 (Place):校本部行政办公楼汇报厅

约请人 (Inviter):钟建新 教授

主办部门:亿万先生MR量子科技钻研院、亿万先生MR科研部高档钻研院、亿万先生MR理学院

提要 (Abstract):

晶体管是现代集成电路的根基单元 ,它们通过电子传输实现逻辑运算 。然而 ,这一过程陪伴着能量的损耗,这些损耗以焦耳热的大局开释 ,严沉造约了推算效能 ,成为故障微纳电路机能提升的一大难题 。近年来,科学家们发现了一类怪异的资料 ,它们拥有拓扑性质,使其在道理上支持电子单向且无损耗地传输 ,有望突破热耗散带来的机能瓶颈,对将来信息器件的设计产生深远的影响 。从量子力学的视角来看,能量耗散是-个基础而又深刻的议题 。出格是在这些神奇的拓扑资猜中 ,电子单向传输的个性是否真的可能确保无能量耗散 ?这引发了亿万先生MR深刻钻研 。我们钻研了石墨烯在量子霍尔效应下的行为,发现即便在看似美满、理当无能量损失的状态下 ,能量还是以热量的大局偷偷流失了 。与传统认知分歧,我们发现能量的流失并非重要由电阻引起,而是由流子(例如电子)在其中的不平衡散布造成的 ,这一景象在拓扑资猜中尤为显著 。

这一发现为我们设计新型的拓扑电子器件提供了贵重的启发 。我们致力于索求-种既能高效工作又不造成额表能量损耗的拓扑电子器件设计步骤 。结合使器拥有不后陈数的陈绝缘体,能够有效降低器件的耗散 。这一设计准则已经成功领导我们改进了多个拓扑电子器件的构型,极大地削减了其内部的能量耗散 ,为发展下一代高效、节能的电子器件奠定了坚实的基础 。

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