中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：據(jù)美國麻省理工學(xué)院網(wǎng)站近日?qǐng)?bào)道，該?？茖W(xué)家通過研究發(fā)現(xiàn)，在某些極端情況下，可將石墨烯轉(zhuǎn)化為具有獨(dú)特功能的拓?fù)浣^緣體，有望為量子計(jì)算機(jī)的制造提供新思路。相關(guān)研究發(fā)表在近期出版的《自然》雜志上。
研究人員發(fā)現(xiàn)，將石墨烯薄片置于強(qiáng)度為35特斯拉磁場和比絕對(duì)零度高0.3攝氏度的低溫環(huán)境中，可使石墨烯的導(dǎo)電性能發(fā)生改變，讓其根據(jù)電子自旋的方向?qū)﹄娮舆M(jìn)行過濾，而這點(diǎn)是目前任何傳統(tǒng)電子系統(tǒng)都無法做到的。
在典型的條件下，石墨烯表現(xiàn)為正常導(dǎo)體，對(duì)其施加電壓，電流從其上通過。但如果將一片石墨烯置于與其垂直的磁場中，石墨烯的特性就會(huì)發(fā)生改變——電流只會(huì)沿著石墨烯薄片的邊緣運(yùn)行，其他部分則變?yōu)榱私^緣體。此外，這時(shí)的電流只會(huì)根據(jù)磁場的方向沿著一個(gè)方向前進(jìn)，這種現(xiàn)象被稱為量子霍爾效應(yīng)。
在新的研究中，研究人員還發(fā)現(xiàn)，如果在上述情況下再增加一個(gè)與石墨烯放置位置水平的強(qiáng)磁場，石墨烯的特性會(huì)再次發(fā)生改變：電子仍只能沿石墨烯的邊緣運(yùn)行，但運(yùn)行的方向由單向變成了雙向，而具體方向則由電子自旋的不同方向決定。
業(yè)內(nèi)專家指出，此前曾經(jīng)有人對(duì)石墨烯的這種特性進(jìn)行過預(yù)測，但從沒有人將其實(shí)現(xiàn)。該研究首次證實(shí)了單片石墨烯對(duì)自旋電子具有選擇性；也首次證明了石墨烯能夠?qū)﹄娮舆\(yùn)行的方向、通電與否的狀態(tài)進(jìn)行控制。該實(shí)驗(yàn)完成了一些研究人員數(shù)十年一直試圖實(shí)現(xiàn)而沒有獲得成功的工作，有望產(chǎn)生一種制造量子計(jì)算機(jī)的新方法。
