來自中國科學(xué)院金屬研究所的消息顯示，由該所研究團(tuán)隊(duì)聯(lián)合國內(nèi)外科研團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，在晶格傳輸過程中，受外電場的影響，電子的導(dǎo)電特性沿著不同方向表現(xiàn)出了一定的差異——而這不失為電子世界里的一條新的“交通規(guī)則”。相關(guān)研究成果已于近日在線發(fā)表于國際學(xué)術(shù)期刊《自然·通訊》。

據(jù)該研究的設(shè)計(jì)者之一、中科院金屬所研究員韓拯介紹，研究團(tuán)隊(duì)將6層4.8納米厚度的碲化鎵，放置于兩層10納米厚度的氮化硼之中，以此達(dá)到對前者的封裝保護(hù)。在室溫環(huán)境下，少數(shù)碲化鎵的電導(dǎo)率沿著不同方向呈現(xiàn)出近似正弦振蕩的周期性變化，表現(xiàn)出與硒化錫、磷化鍺相似的各向異性——隨著方向變化而變化的電阻率。

研究團(tuán)隊(duì)進(jìn)而發(fā)現(xiàn)一個(gè)有趣的現(xiàn)象，即通過施加垂直電場，碲化鎵的電導(dǎo)率各個(gè)方向異性的比值，能夠從10倍飆升至5000倍，遠(yuǎn)超目前人們已知的紀(jì)錄。

換句話說，電子沿著二維碲化鎵不同晶格方向的傳輸能力，在電場的調(diào)控下能夠達(dá)到3個(gè)數(shù)量級的差別。

“如果我們將電子傳輸通道和交通，比喻成為沈陽的‘文化路’和‘五愛街’，當(dāng)沒有電場時(shí)，沿著‘文化路’車道上的電子通過率，是沿著‘五愛街’車道上的10倍左右。但是，一旦施加一定強(qiáng)度的外電場，兩條互相垂直的‘車道’，‘車輛’通過率差別可以高達(dá)5000倍?！?中科院金屬所副研究員楊騰形象地描繪著他眼中的外電場作用。

科學(xué)家因此得出一個(gè)判斷：在電子的世界里，外電場扮演起了對電子傳輸進(jìn)行“交通管制”的角色。

經(jīng)過進(jìn)一步研究，科研團(tuán)隊(duì)構(gòu)建了各向異性二維碲化鎵浮柵存儲器件，并通過一次門電壓擦寫，在該浮柵操控的原型存儲器件中實(shí)現(xiàn)了橫縱兩個(gè)方向信息存儲。從科幻角度來描述的話，就是有那么一種可能，各向異性存儲器中一次性寫入的數(shù)據(jù)，沿其中一個(gè)方向讀取出來的是一本小說，而沿另一個(gè)方向讀取出來的，則是一部電影。

韓拯表示，二維極限下碲化鎵納米電子器件展示出了門電壓可調(diào)的、面內(nèi)巨各向異性電阻效應(yīng)，為實(shí)現(xiàn)新型的邏輯運(yùn)算及存儲單元提供了新思路，發(fā)展前景廣闊。同時(shí)，碲化鎵也還可能有更多待發(fā)現(xiàn)的物理?！拔覀冋谕诰蛟擉w系一些有趣的低溫物理特性?！?/span>