“一维氦模型系统”进一步缩小微芯片

印第安纳大学和田纳西大学的物理学家破解了使微芯片更小的密码。关键是氦。

微芯片无处不在，可以运行电脑和汽车，甚至可以帮助人们找到丢失的宠物。随着微芯片变得更小、更快、能够做更多的事情，传导它们的导线必须跟随。但是，除非设计不同，否则它们的体积会受到物理限制。

IU布鲁明顿艺术与科学学院物理学教授保罗·索科尔（Paul Sokol）表示，“在传统系统中，如果你放置更多的晶体管，电线就会变小。”。为了研究这种情况下粒子的行为，索科尔与田纳西大学物理学教授阿德里安·德尔·迈斯特罗（Adrian Del Maestro）合作，创建了一个封装在一维管中的电子模型系统。

索科尔说，这对夫妇使用氦为他们的研究创建了一个模型系统，因为它与电子的相互作用是已知的，并且可以变得非常纯净。然而，在一维空间中使用氦存在一些问题。第一个问题是还没有人这么做。

索科尔说：“把它想象成一个礼堂。”。“人们可以用很多不同的方式走动，但在狭长的大厅里，没有人可以穿过其他人，因此行为变得不同。我们正在研究这种行为，每个人都被限制在一个数字内。”借助氦模型，我们可以从大厅里的几个人中打包。有了这个系统，我们可以探索整个物理领域，这对于其他系统来说是不可能的。"

创建一维氦模型系统也给研究人员带来了许多其他挑战。例如，如果他们试图制造一个小到足以吸收氦气的管子，那么就很难进行测量。也不可能使用中子散射等技术，这是一种强大的方法，使用反应堆或加速器产生中子束来收集有关一维系统中粒子行为的详细信息。另一方面，他们可以使用在模板分子周围生长的特殊玻璃来制造非常长的管道，但这些孔不足以将氦限制在一维。

德尔梅斯特罗说：“你真的需要制造一个只有几个原子宽的管子。”。“普通液体不会流过这么窄的管道，因为摩擦会阻止它。”

为了应对这一挑战，该团队开发了纳米技术材料，使用具有一维通道的玻璃，并用氩气镀锌，以覆盖表面并创建更小的通道。然后，他们可以生产含有大量氦气的样品，并支持使用中子散射等技术来获取有关系统的详细信息。

随着一维氦的实验实现，Del Maestro和Sokol为这项研究开辟了一条重要的新路径。接下来，该团队计划使用这个新的模型系统来研究相当于细线中电子的高密度氦和相当于量子信息科学中使用的一维原子阵列的低密度氦。他们还计划开发其他纳米技术材料，如铯表面上不被氦润湿的铯涂层孔。这进一步减少了有限的氦与外界的相互作用，为挑战新理论创造了一个理想的系统。

   24小时 贴心服务：如果您对以上纽瑞德气体感兴趣或有疑问，请点击和我联系网页右侧的在线客服，或致电：400-6277-838，纽瑞德气体——您全程贴心的采购顾问。