電子真能像水一樣流動 這一最新研究有望催生低功率電子設備
來源：科技日報 2019-12-12 10:05:15
很長時間以來，科學家就預測，電子可像水一樣流動，但電子的這種行為一直未被觀察到。現在，以色列科學家在最新一期《自然》雜志刊文稱，他們首次觀測到電子的這一奇特行為，這一最新研究有望催生低功率電子設備。
魏茲曼科學研究所的沙哈爾·伊拉尼教授說：“理論表明，液態電子可以做到其他類電子做不到的事情。但要獲得清晰而確鑿的證據，證明電子的確可以形成液態，我們希望能直接看到其流動的情形。”
為使電子像液體一樣流動，需要一種更高級的導體，如石墨烯——單個原子厚的碳薄層。但讓石墨烯等材料內的電子流可視化并非易事，因為做到這一點需要一項特殊技術。這種技術必須足夠“強大”，可以窺視材料內部;同時又必須足夠“溫柔”，不會破壞電子流。
據物理學家組織網10日報道，魏茲曼團隊開發出了這一技術。他們研制出一種由碳納米管晶體管制成的納米級探測器，該探測器可以前所未有的靈敏度對流動電子成像。約瑟夫·蘇爾皮齊奧博士說：“這種技術比其他方法至少靈敏1000倍，使我們能對以前只能間接研究的現象進行直接研究。”
英國曼徹斯特大學的安德烈·吉姆教授團隊研制出了引導電子流動的石墨烯通道，類似于引導水流的管道。研究人員用碳納米管晶體管探測器對其進行觀察和成像，他們觀察到，石墨烯內電子在通道中心流動得更快;在壁上流動得更慢。
研究人員指出，電子可像液體一樣流動，這有望催生新型電子設備，包括借助流體動力流降低電阻的低功率設備等。
研究人員解釋道：“鑒于計算中心和消費電子產品耗能越來越多，且氣候變化帶來的影響不斷加劇，找到使電子在電阻更小的情況下流動的方法勢在必行。”
總編輯圈點
我們常說電流，那電流真的是電在流動嗎?教科書告訴我們，電流只是電荷的定向移動，是自由電子一個接一個的將能量傳遞出。我們一般也都把電流理解為一種形象化的說法，不會真的想去“看”電是怎么“流”的。但現在科學家證實，電子其實是可以像水流過管道一樣流動的，只是這種行為一直未被觀察到而已。其可視化后的一個最大用處，就是可以被利用來研發前所未有高效的電子設備。
關鍵詞：
低功率電子設備
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