科學(xué)家首次讓絕緣體傳遞出電流
日期：2010-05-06 07:43:02
電子有時(shí)會(huì)像指南針那樣晃動(dòng)，眾多電子的晃動(dòng)有時(shí)可形成一種特殊波。日本科研人員日前利用這一特性，成功地在無(wú)法通過(guò)電流的絕緣體上傳出了電流。這一研究成果已刊登在11日出版的英國(guó)《自然》雜志上。
上述成果由日本東北大學(xué)齊藤英治領(lǐng)導(dǎo)的研究小組獲得。日本東北大學(xué)3月11日發(fā)表新聞公告說(shuō)，由于電流無(wú)法從絕緣體通過(guò)，所以絕緣體一直被認(rèn)為無(wú)法傳遞電流。齊藤英治等人以白金作電極，夾住石榴石（一種非金屬礦物）進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。當(dāng)從一邊的電極傳出電流后，雖然石榴石本身不會(huì)有電流流過(guò)，但是從另一邊的電極中卻獲得了電流。
齊藤英治解釋說(shuō)，這是由于白金電極中流出電流后出現(xiàn)一種叫“自旋霍爾”的效應(yīng)”，絕緣體的電子會(huì)像指南針那樣晃動(dòng)起來(lái)，晃動(dòng)逐漸像波浪一樣，形成“自旋霍爾”波，它可以傳遞給相鄰的電子，這種波到達(dá)另一邊的電極后再次變成了電流。
在通常的電路中，由于電子會(huì)流動(dòng)，所以會(huì)因遇到電阻而發(fā)熱，導(dǎo)致能量損失。但是利用新的方法傳遞電流，只會(huì)出現(xiàn)極微小的發(fā)熱現(xiàn)象。
由于電腦和手機(jī)等的集成電路都使用金屬和半導(dǎo)體，所以如何減少發(fā)熱一直是一個(gè)重要課題。齊藤英治說(shuō)：“以前，如果想使電路實(shí)現(xiàn)小型化，就會(huì)導(dǎo)致發(fā)熱現(xiàn)象增加，運(yùn)行速度也會(huì)變慢。這次的發(fā)現(xiàn)將有利于實(shí)現(xiàn)電路的小型化和高性能化。”
