摘要：根据最近的研究结果，配对成复合粒子或排成线状的电子在半导体内相互作用的方式，为电子器件提供了新的设计思路。
半导体中有两种不同类型的电子排列：成对排列成复合粒子或线性排列，可以在静水压下相互作用并相互调节。图片来源：普渡大学/GáborCsáthy
根据最近在Nature Communications的研究结果，配对成复合粒子或排成线状的电子在半导体内相互作用的方式为电子产品提供了新的设计思路。
这对半导体元件（例如那些在整个电子设备中传递信息的元件）意味着什么目前尚不清楚，但静水压力可以用来调节电子间的相互作用，使配对的电子作为复合粒子在成对的或 “超导体”类、线性状、或者向列相之间切换。迫使这些相位相互作用，同时也表明它们可以影响彼此的属性，如稳定性——这为电子设备和量子计算中的操纵提供可能性。
物理学和天文学教授普尔格说：”你可以从字面上来理解数百个不同阶段的电子在半导体中以不同方式排列。我们发现，特别是在静水压力存在的情况下，两者实际上可以相互作用。”
Csáthy的研究小组发现，静水压力比环境压力强1万倍，，这压缩了半导体中的原子晶格，因此影响了半导体所承载的二维电子气内的电子排列。压力的强弱决定了哪种排列方式是有利的，并调节配对和排列阶段之间的转换，使它们更适合应用程序。在这两个阶段中，配成对可能会支持某种类型的量子计算。
“我们还可以通过设计半导体来调节相互作用，”Csáthy说。“比如说，我们培育了一个具有特定宽度和电子密度的半导体，我们估计它可以稳定向列相，然后我们调整了电子与电子间相互作用。”
普林斯大学物理学和天文学、电气和计算机工程与材料工程普渡大学教授Michael Manfra以及研究人员Loren Pfeiffer和Kenneth West为这项研究开发了半导体样品。Purdue大学物理学和天文学副教授YuliLyanda-Geller为理解这些电子与电子间相互作用如何发生提供了理论支持。
