近日，跟美国北卡罗莱纳州立大学（NCSU）官网的消息，该校的研究团队开发了一种名为 Q-硅的新型硅材料，它具有一些独特的性质，可能在量子计算机和自旋电子学中发挥重要的用途。研究成果以“Synthesis and novel properties of Q-silicon”为题发表在《材料研究快报》上。
长期以来，全世界的科学家一直在追求过渡金属和稀土以外材料中的铁磁性，这是因为自旋极化电子可用于以原子分辨率处理和存储信息，以电子的 " 自旋 " 传输和存储数据，可以使设备更小、更快、更节能。与此同时，这也可以使它成为量子计算机的一种很好的材料，量子计算机不仅可以以 1 和 0 的形式存储信息，还可以同时以两者的叠加形式存储信息。这使得它们能够进行比任何传统计算机都要先进得多的计算。
在本次研究中，研究人员先通过持续几纳秒的激光脉冲冲击非晶态硅，使其熔化，然后迅速冷却淬火使其再次硬化，从而发现了"Q-硅 "材料，通过离子注入产生的非晶硅表现出抗磁性，而在激光退火后变成了铁磁性
据悉，此次所研发的Q-硅材料原子密度比晶体硅高60%，但又保持着与普通硅相同的键合特性，同时其在室温下具有铁磁性，并且具有更强的硬度和超导性，这种材料为自旋电子学和微电子学在芯片上的集成提供了理想的平台。
该项研究的通讯作者Jay Narayan表示：“Q-硅的发现将通过增加新的功能，如自旋电子学或基于自旋的量子计算，彻底改变现代微电子学。”
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