Một nhóm các nhà vật lý lý thuyết, tại phòng thí nghiệm Gia Tốc Quốc gia trực thuộc Uỷ Ban Năng Lượng Hoa Kỳ và đại học Standford, đang dự đoán về một loại vật liệu tên Statene, một lớp đơn nguyên tử thiếc được trải ra thành cấu trúc 2D, có khả năng dẫn điện với hiệu suất 100% dưới nhiệt độ phòng. Nếu những nghiên cứu kiểm chứng được điều này, vật liệu này sẽ trở thành chìa khoá phát minh ra những con chip máy tính nhanh hơn, ít tốn điện và hầu như không nóng.
Stanene là một ví dụ cho chất cách điện topological, loại vật liệu chỉ dẫn điện tại bề mặt hay góc cạnh. Khi chất cách điện topological chỉ gồm một lớp nguyên tử thì tại cạnh sẽ có khả năng dẫn điện với hiệu suất lên đến 100%, ép electron di chuyển thành làn mà không gặp bất kì cản trở nào.
Đội ngũ chịu trách nhiệm cho nghiên cứu này, được chỉ đạo bởi giáo sư Shoucheng Zhang, hiện đang giảng dạy môn vật lý tại đại học Standford, , đang nghiên cứu được nhiều cấu trúc mà sau này được xác nhận đó chính là vật liệu cách điện topological. Nhưng nếu các đặc tính Stanene được chứng thực thì sẽ trở thành một phát hiện vô cùng quan trong bởi vì Stanene sẽ trở thành vật liệu cách điện topological đầu tiên có khả năng dẫn điện hoàn hảo với nhiệt độ cao lắm cũng chỉ dừng ở mức 100° C.
Cũng giống như với Graphene, thách thức lớn nhất trong sản xuất những vật liệu và thử nghiệm tính chất của chúng nằm trong việc phải tạo ra được những tấm màng với độ dày chỉ là một lớp đơn nguyên tử. Nhưng nếu các nhà khoa học có thể vượt qua được thử thách này thì các tiềm năng ứng dụng sẽ rất tuyệt vời.
Theo ông Zhang cho biết, Một lớp stanene-flo còn có thể sử dụng để sản xuất các dây dẫn điện bên trong bộ vi xử lý. Điều này sẽ giúp giảm đáng kể lượng điện tiêu thụ và nhiệt toả ra trong các con chíp máy tính với khả năng xử lý hơn xa Graphene, thứ được xem là đang đầy triển vọng hiện nay.
Ông Zhang có nói: “Đến một lúc nào đó, Stanene sẽ được sử dụng trong nhiều cấu trúc mạch, thay thế được cả vật liệu Silicon trong transistor”.
Người dịch:Trịnh Trần Khánh Duy
