张远波:石墨烯和它的兄弟姐妹们 | 视频
发布网友
发布时间：2024-05-04 00:25
共1个回答
热心网友
时间：2024-07-16 05:32
探索材料的无限可能：张远波教授的石墨烯启示录
复旦大学的杰出学者张远波教授在近期的分享中，揭示了人类文明与材料科学的紧密关系。他以历史为线索，从真空管的辉煌到硅的崛起，再到微电子技术的里程碑——硅基半导体，如半导体应用推动计算机微型化的历程，提出了一个引人深思的问题：“当摩尔定律的边界遭遇挑战，我们能否将超级计算机的力量装进小巧的手机？”
摩尔定律：半导体的传奇与挑战
自1961年起，每18个月，芯片密度翻倍，计算能力翻番，深蓝战胜象棋冠军的壮举和手机性能超越超级计算机，都得益于这一定律的魔力。然而，随着技术的推进，器件缩小带来的问题是硬伤，比如漏电问题，使得进一步缩小变得困难。FinFET等创新技术的出现，如7nm和10nm的商用器件，虽然突破了瓶颈，但5nm以下技术的突破还需新的突破性进展。
在理论极限逼近单原子层面时，半导体工程师们开始追求薄层化。石墨烯，这个2004年因Geim和Novoselov的诺贝尔奖发现而崭露头角的二维奇迹，以其单层特性成为新材料探索的新舞台。石墨烯无能带隙限制了其电子开关的应用，但二维硫族化合物和高温超导体的研究为新型半导体带来了希望，特别是黑磷的发现，其能带间隙可能开启新的电子学领域。
纳米时代的想象与现实
科学家Richard Feynman在纳米技术的曙光中，预见了原子级的信息处理。他计算，人类历史的全部信息只需1015个原子，这在微观世界里仅相当于一粒灰尘。DNA分子，这天然的原子级信息存储系统，以几百个原子承载30亿碱基对的庞大信息。科学家们正与生物系统竞赛，挑战想象力的边界，探寻科技的未来之路。张远波教授引用Feynman的话作结：“人类的探索才刚刚开始，未来有待我们共同开拓。”
总结，张远波教授的演讲不仅回顾了材料科学的辉煌，也预示了石墨烯及其家族在挑战和机遇中引领的科技革新。科技的每一次跃迁，都离不开材料科学家的创新和想象力。让我们期待，未来科技的舞台上，石墨烯和其他材料如何书写新的篇章。
