世界上最薄的技术是什么？

研究人员表示，在其他层状晶体中，也有可能存在层间滑动效应。

《科学》杂志当地时间7月1日发文称，以色列特拉维夫大学的研究人员开发了一种原子级新技术，它能让电子信息存储在已知最稳定、最具惰性且最薄的材料之中。实现量子力学电子在原子薄膜中的穿梭，可以显著加速信息读取过程。

研究人员Moshe Ben Shalom博士说：“计算机的核心是一块微小的晶体装置，它能够在两种不同响应状态之间切换。这种二分法是计算机对信息进行编码和处理的基石。计算机行业面临的挑战在于，如何找到一种机制，使其能够满足小型、快速、廉价的设备。”

目前，最先进的计算机核心设备中包含大约一百万个原子（厚度为一百个原子厚度），这些原子被压缩到硬币大小的设备中，切换速度达到每秒百万次。在新技术中，研究人员首次将晶体器件的厚度减少到两个原子。这种超薄结构使基于电子量子的存储器能快速、高效地突破原子屏障，因此，它将从速度、密度和能耗等方面显著改善电子设备性能。

在新研究中，研究人员使用了二维材料六方氮化硼。他们通过人工双层组装方式打破了晶体的对称性。Shalom博士说：“在自然状态下，氮化硼是层层堆叠而成的，每层相对于相邻层都是反平行结构。在实验室中，我们在非旋转情况下，人为将其堆叠成平行结构。事实上，由于晶体倾向于滑动关系，在新堆叠的结构中，每层只有一半原子完全重叠。在人工堆叠的氮化硼中，层与层之间是截然不同的。例如，如果顶层只有硼原子重叠，底层便是完全相反的状况。”

项目负责人Maayan Wizner Stern指出，实验室中创造的非对称性晶体在自然界中是不存在的，它迫使电荷在层间自我重组，并产生垂直于层面的微小内部电极化。他说：“当我们向反方向施加外电场时，系统产生横向滑动以改变极化方向。即使在外电场关闭后，极化改变仍能保持稳定。”Shalom博士补充：“驱使晶体和电子在超薄系统中自排列的性能，并不局限于氮化硼晶体，因为层间范德华力具有独特的极化和反转特性。作为一种新颖、有效的控制电子设备的方法，层间滑动概念是极具应用潜力的。”

研究人员表示，除计算机之外，新技术还有望应用于探测器、能量存储与转换等领域。

编译：雷鑫宇 审稿：西莫 责编：陈之涵

期刊来源：《科学》

期刊编号：0036-8075

原文链接：https://phys.org/news/2021-06-world-thinnest-technologyonly-atoms-thick.html

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