第五百一十九章 零能隙能带(第 3/4 页)
材料加工实验室内,包括顾律在内共计六名课题组成员汇聚在这间实验室内。
顾律他们负责的任务,是消除或减少碳原子的零能隙能带结构对量子比特构造复杂性的影响。
何谓零能隙能带,或者说,零能隙能带产生的原因是什么?
这是因为单个自由原子的电子占据了原子轨道,形成一个分立的能级结构。如果几个原子集合成分子,他们的原子轨道发生类似于耦合振荡的分离。这会产生与原子数量成比例的分子轨道。
而当大量的原子集合成固体时,轨道数量急剧增多,轨道相互间的能量的差别变的非常小。但是,无论多少原子聚集在一起,轨道的能量都不是连续的。
这些一条条的轨道,就被称之为‘能隙’。
固体材料的导电性能的差别,和‘能隙’有很大的关联。
一般常见的金属导体,比如说铜、铁等,因为其传导带与价带之间的“能隙”非常小,在室温下电子很容易获得能量而跳跃至传导带而导电。
绝缘体材料因为能隙很大,无法导电,而半导体材料因为能隙位于两者之前,因此只要在适当的能量激发下,就可以实现导电。
可以说,零能隙能带的存在,是石墨烯材料可以实现的导电的重要原因之一。
但是……
有一个问题摆在顾律的面前。
那就是石墨烯半导体材料零能隙能带的大小。
正常情况下,石墨烯材料的零能隙能带大概为2.5电子伏特左右。
不过,想要实现量子比特构造的简单话,2.5电子伏特这个数字有显得太小了。
为了避免量子比特刚巧出现在零能隙能带上,从而使得量子比特构造的设计变得更加复杂,零能隙能带的数值要尽可能的大!
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