曹原发现石墨烯超导电性 华为以此研发碳基芯片有望突破美国制裁

互联网 2023-01-31 17:37:43

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世界最大的芯片代工厂台积电曾经口出狂言:虽然现在大陆有1万亿,但是也永远造不出一颗高端芯片,说这番话的底气,就是台积电现在掌握了生产硅基芯片最尖端的技术,在整个世界范围内几乎无人能够超越。

受芯片技术影响最大的就是华为,因为没有高端生产芯片技术,最先进的5G芯片都只能停留在研发流程,而无法量产,不得不采购高通的4G芯片来生产手机。

确实,现在台积电的芯片制程进入了2纳米时代,接近硅基芯片制程的极限,而我国还停留在28纳米的制程,和台积电的距离差不多有20年,如果按照这条路线走下去,真的是无法超越台积电。

不过,从华为的芯片研发团队传来了好消息,中国科学院和华为团队一起,在新型碳基半导体材料上的制备上有重大突破,有望打破欧美国家的技术垄断,重新开辟一条赛道,彻底摆脱打压和制裁。

碳基芯片使用的材料也就是我们常说的石墨烯,利用这种材料制造的芯片,成本更低,功耗更小,效率却更高。举一个简单的例子,如果一块手机的电池搭载现在的硅基芯片能够使用一天,搭载石墨烯芯片就能使用3天,性能也会提高3-10倍。

说到石墨烯这种材料,就不得不提到一个中国天才少年,他就是石墨烯超导电性的发现者——曹原。

曹原,1996年出生于成都,3岁时随父母迁入深圳,他从小就喜欢研究身边的东西,为了培养他的动手能力,他们父母专门腾出一个房间,作为他的“实验室”。

父母的正确引导和“纵容”,让曹原从小就显示了极大的学习天赋,11岁就被选入深圳耀华实验学校的超常班, 在不到三年的时候时,他就完成了小学六年,以及初中,高中的所有课程 ,2013年,受牛津大学的邀请,参加为期两个月的科研实践。

2014年,曹原从中国科技大学本科毕业,前往麻省理工学院攻读博士,师从对石墨烯深有研究的西班牙物理学家Pablo。

在读博期间,动手能力极强的曹原在实验中发现,石墨烯的排列结构中具有非规超导电性的因子,据此推测出:当两层石墨烯叠在一起发生轻微偏移的时候,材料的特性会发生剧变,并因此表现出超导体的性能。经过六个多月的反复试验后,曹原最终确立起石墨烯传导的全方位理论。

在2018年3月5日的一期《自然》中,杂志连刊两文报道了曹原关于石墨烯超导的重大发现:当两层平行石墨烯堆成约1.1°的微妙角度,就会产生超导效应。这一发现直接开辟了凝聚态物理的一块新领域,有无数学者试图重复、拓展他的研究,这一成果堪称‘第五大发明”

在曹原取得这项重大发现之后,他的母校耀华实验学校向全校师生发出《向青年科学家曹原学习的决定》,号召全校师生向他学习。

我国科技的发展,需要像更多像曹原这样的领军人才!少年强则中国强!