Trong tương lai, Thung lũng Silicon có thể sẽ được mang tên mới. Các nhà vật lý của Phòng thí nghiệm Gia tốc Quốc gia thuộc Bộ Năng lượng và trường Đại học Standford, Mỹ, vừa công bố một loại vật liệu mới sẽ tạo ra những con chip máy tính hiệu quả hơn, chạy nhanh hơn trong tương lai.
Vật liệu này cho phép các electron trên bề mặt nó di chuyển mà không bị mất năng lượng ở nhiệt độ thường và có thể được chế tạo bằng cách sử dụng các công nghệ chất bán dẫn hiện có. Loại vật liệu này sẽ tạo ra một bước nhảy vọt ở tốc độ của vi chip và thậm chí còn mở ra một nền tảng mới cho một dạng ngành công nghiệp tin học hoàn toàn mới dựa trên spintronics (vòng xoay điện tử), cuộc cách mạng tiếp theo của điện tử.
Nhóm nghiên cứu đã dự đoán một số hợp chất bismut và animon sẽ hoạt động như các chất cách ly hình học topô ở nhiệt độ thường. Các nhà thử nghiệm đã thí nghiệm các mẫu vật telluride bismut bằng cách sử dụng tia X. Khi họ nghiên cứu hành vi của các electron, họ nhận thấy một dấu hiệu rõ rệt của chất cách ly topô. Không những thế, nhóm còn khám phá ra thực tiễn của bismut telluride còn tốt hơn so với lý thuyết. Điều đó chứng tỏ vật liệu này có tiềm năng ứng dụng cao hơn so với trên lý thuyết.
Điều kỳ diệu này là nhờ các electron phản ứng tốt một cách đáng ngạc nhiên. Vòng spin lượng tử của mỗi một electron được liên kết với chuyển động của electron, một hiện tượng được gọi là hiệu ứng Hall spin lượng tử. Sự liên kết này là thành phần chính trong việc tạo ra các thiết bị spintronics, một dạng linh kiện mới nằm ngoài điện tử chuẩn. Nhóm nghiên cứu giải thích, khi bạn đập vào một vật, thường có sự phân tán, một số lực sẽ phản ngược lại. Nhưng hiệu ứng Hall spin lượng tử có nghĩa là không thể phản ngược lại chính xác con đường trước. Kết quả là, các electron di chuyển mà không chịu điện trở. Cung cấp một điện áp lên một chất dẫn topô và dòng điện spin đặc biệt này sẽ chạy mà không làm nóng vật liệu hay bị tiêu hao.
NACESTI (Theo USnews)