Ученые из Массачусетского технологического университета обнаружили, что тонкие пленки висмут-сурьма по свойствам очень похожи на графен и имеют большой потенциал для создания новых полупроводниковых микросхем и термоэлектрических устройств.

Графен, слой углерода толщиной в один атом, имеет уникальные электрические, оптические и механические свойства. Ученые впервые обнаружили другой материал, который обладает многими необычными свойствами графена, а в некоторых случаях имеет интересные дополнительные свойства «модного» углеродного материала.

Тонкая пленка висмут-сурьма может иметь различные управляемые характеристики, зависящие от температуры, давления, толщины материала и направления его роста.

Как и графен, новый материал обладает уникальными свойствами, например, явлением двумерных конусов Дирака, когда энергетические уровни проводимости электронов позволяют им перемещаться с энергией, прямо пропорциональной импульсу.

Другими словами, в графене электроны движутся очень быстро, как будто у них нет массы. Аналогичными, очень полезными для электронной промышленности свойствами обладает и пленка висмут-сурьма. В этом материале электроны путешествуют «как луч света», что позволяет создавать очень быстрые процессоры – в некоторых случаях поток электронов может двигаться в сотни раз быстрее, чем в обычных кремниевых чипах.

Кроме того, пленка висмут-сурьма может использоваться как эффективный термоэлектрический генератор, производящий электроэнергию из разницы температур, например, на освещенной и затененной поверхности спутника.

Ученые планируют продолжить исследование свойств нового материала и создать на его базе прототипы различных электронных устройств. Эта работа финансируется за счет гранта Управления научных исследований ВВС США.