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只管半导体一贯是当前打算机芯片背后所依赖的主流技能，但科学家和工程师一贯在探求能以更低能耗产生更多能量的新材料，进而打造出更好、更小且更高效的电子产品。明尼苏达大学双城分校（University of Minnesota Twin Cities）研究小组在《自然通信》杂志上发布最新研究，首次成功合成一种独特的拓扑半金属（topological semimetal）材料薄膜，能以超低能耗产生更多的算力与内存存储。
在科学家研发最新改良型打算机芯片的过程中，一种称之为拓扑半金属的量子材料成为“最佳候选人”。这类材料中的电子表现出截然不同的行为，因而授予了这些材料独特的性子，而且是电子组件中所利用范例绝缘体和金属所没有的特性。科学家因此动手研究将这些材料运用在自旋电子组件中，自旋电子组件已经成为专门替代传统半导体组件的另一种选择，其利用电子的自旋而非电荷来存储数据、处理资讯。
这次研究明尼苏达大学跨学科研究小组成功合成一种薄膜材料，并证明具有低功耗、高性能的潜力。事实上家当界一贯在研究拓扑材料，但明尼苏达大学研究小组是第一个采取专利业界兼容性溅镀制程（sputtering process）来制造这种薄膜形式的半金属，这使得该技能更随意马虎被采取，并用来制造现实天下的组件。
该研究小组表示，这个研究首次展示了他们可以利用磁性掺杂（magnetic doping）策略从弱拓扑绝缘体（weak topological insulator）过渡到拓扑半金属。该研究小组正在探求非传流、开箱即用的方法来延长电子组件的利用寿命并同时降落能耗。
（首图来源：shutterstock）
