生长迁移速度

来自美国麻省理工学院、加拿大渥太华大学等机构的科学家，利用一种名为三元碲铋矿（ternary tetradymite）的晶体材料研制出一种新型超薄晶体薄膜半导体。据介绍，这种“薄膜”厚度仅 100 纳米，其中电子的迁移速度约为传统半导体的 7 倍从而创下新纪录。这一成果有助科学家研发出新型高效电子设备。相关论文已经发表于《今日材料物理学》杂志。据介绍，这种“薄膜”主要是通过“分子束外延技术”精细控制分子束并“逐个原子”构建而来的材料。这种工艺可以制造出几乎没有缺陷的材料，从而实现更高的电子迁移率（即电子在电场作用下穿过材料的难易程度）。简单来说，当科学家向“薄膜”施加电流时，他们记录到了电子以 10000 cm² /V-s 的速度发生移动。相比之下，电子在“硅半导体”中的移动速度约为 1400 cm² /V-s，而在传统铜线中则要更慢。这种超高的电子迁移率意味着更好的导电性。这反过来又为更高效、更强大的电子设备铺平了道路，这些设备产生的热量更少，浪费的能量更少。研究人员将这种“薄膜”的特性比喻成“不会堵车的高速公路”，他们表示这种材料“对于更高效、更省电的电子设备至关重要，可以用更少的电力完成更多的工作”。科学家们表示，潜在的应用包括将“废热”转换成电能的可穿戴式热电设备，以及利用电子自旋而不是电荷来处理信息的“自旋电子”设备。科学家们通过将“薄膜”置于极寒磁场环境中来测量材料中的电子迁移率，然后通过对薄膜通电测量“量子振荡”。当然，这种材料即使只有微小的缺陷也会影响电子迁移率，因此科学家们希望通过改进薄膜的制备工艺来取得更好的结果。麻省理工学院物理学家 Jagadeesh Moodera 表示：“这表明，只要能够适当控制这些复杂系统，我们就可以实现巨大进步。我们正朝着正确的方向前进，我们将进一步研究、不断改进这种材料，希望使其变得更薄，并用于未来的自旋电子学和可穿戴式热电设备。”

p style=" text-align: justify " strong 从人才流失/回流到人才环流 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp & nbsp 全世界范围内，科学家流动越来越频繁，也越来越成为热门话题。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 科学家流动已经从过去的『Brain Drain』或『Brain Gain』 逐步转变为『Brain Circulation』，即由人才流失或人才回流转变为人才环流。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 关于科学家流动，支持者认为，科学家的流动给流入国与流出国之间建立了联系，此外，科学家流动背后是知识的流动，流入国(地)获得了新的科学知识，流出国(地)获得了知识输出产生的影响力，所以科学家流动是一种『双赢』。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 反对者认为，科学家流动造成了各国各地科学人才结构失衡。 /p p style=" text-align: justify " strong 过去40年，全球科学家流动的变化 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 奥地利克雷姆斯多瑙河大学的Czaika和美国哈佛大学的Orazbayev两人以Scopus中1970— & nbsp & nbsp 2014年的数据为基础，分析了全球科学家流动的变化，发现： /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 科学家流动变得越来越普遍，流动距离越来越大； /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 科学家流动的频率比全社会平均水平高三倍； /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 科学家流动的重心正在以每10年700公里的速度向东方迁移；同时科学知识生产的重心正在以每10年1300公里的速度向东方国家迁移。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 科学家流动的重心是指科学家在全球范围内流动所形成的网络结构的重心。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp Czaika和Orazbayev的研究显示，南欧、南美、东南亚等国家的科学家流动占比逐渐加大，在20世纪70-80年代科学家大量流出的国家，如今已成为科学家的流入国，这其中以印度和中国为代表。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 过去40余年科学家流动和科学知识生产的重心持续向东方国家转移，从网络结构上看，科学家流动的重心从大西洋迁移到墨西哥东边，移动近2800余公里（平均每十年向东移动约700公里）；科学知识生产的重心从大西洋变到地中海东部的塞浦路斯，移动5800余公里，平均每十年向东移动1300公里。 /p p style=" text-align: justify " strong 科学家流动的原因 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 影响科学流动背后的原因有很多，而且较为复杂。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 一项来看OECD的报告称，全球科学家流动的主流人群是出国读大学、成为科学家之后回国的人，影响这些人才回流的主要原因是经济发展状况与签证移民政策[4]。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp “政治事件也常常阻碍科学家自由流动。2017年，特朗普三次签发旅游禁令，禁止特定国家的个人进入美国，提高签证签发的要求。2016年6月英国脱欧之后，大批在英国没有绿卡的欧盟其他国家的研究员人离开英国。2016年5月蔡英文上台之后，两岸学者交流在一定程度上受阻......。” /p p style=" text-align: justify " strong 中国的科学家流动 /strong /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 近年，在大力引进海外人才的政策激励下，海归科学家越来越多，这给中国学术界带来了极大的活力，同时，激烈的竞争让招聘单位的招聘门槛逐年提高。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 以清华大学的颜宁和北京大学的许晨阳为代表的『海归归海』曾引发媒体的热烈讨论。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 媒体上的观点主要分为两类，其一，顶尖青年科学家去供职国外大学，是严重的人才流失，背后的原因是什么，制度该如何反思；其二，本土科学家进入国际顶尖高校任职，是国内学术研究被国际认可的标识，是国内高校向世界一流靠齐的标识。 /p p style=" text-align: justify " & nbsp & nbsp 国内各地之间的科学家流动频率并不高，科学家流动常常并不被鼓励，部分西部高端人才向东部流动甚至被禁止。科学家流动也常常与负气、矛盾等负面情绪联系在一起。 br/ & nbsp & nbsp 从原因上来看，我们的文化环境鼓励『长相厮守』、『天长地久』，毕生供职于某一机构被视为情感上的从一而终，因此，我们也常常见到某些大学评选一些奖项时要求候选人在该大学至少服务20年或30年（差不多一辈子）。 /p p br style=" text-align: left " / /p

近期，QD中国样机实验室全新引进Lake Shore公司推出的M91快速霍尔测试仪，该快速霍尔测量系统可以与完全无液氦综合物性测量系统-PPMS® DynaCool&trade 无缝连接。全新的M91快速霍尔测量方案采用革新的一体式设计，相比传统的霍尔效应测量解决方案，显著提高了测量的灵敏度、测量速度以及使用便利性。M91将所有必要的测量信号源和锁相等信号处理功能集于一体，在测量低载流子迁移率样品时相比其他测量手段有显著优势。左）：完全无液氦综合物性测量系统-PPMS® DynaCool&trade ，右）：M91快速霍尔测试仪QD中国样机实验室M91快速霍尔测试仪集成于完全无液氦综合物性测量系统 M91快速霍尔测试仪能够检测样品电极接触状况并确保测量始终处于最佳样品条件下进行。尤其在测量低载流子迁移率材料时，M91可以更快、更准确地完成相关测量。得益于仪器特有的FastHall技术，消除了在测量过程中翻转磁场的必要性，测量速度可达传统方法的100倍，几秒钟内即可精确测量流动性极低的材料，使得该选件在PPMS上的测量效率大幅提升, 即便是在范德堡测量法(vdP)几何接线的测量过程中，也可以更快地分析低载流子迁移率材料样品。M91快速霍尔测试仪可以直观判定样品接触电极质量FastHall可以覆盖更低的载流子迁移率测量范围 产品特点：✔ 采用FastHall技术，在测量过程中无需进行磁场翻转✔ 全自动检查样品引线接触质量，提供完整的霍尔分析✔ 计算范德堡接线样品以及Hall Bar样品相关参数✔ FastHall测量技术在采用范德堡接线时可将载流子迁移率测量极限缩小到0.001 cm2/(Vs)✔ 可在显示屏直观显示检测过程，并具有触摸操作功能实时执行相关测量指令标准电阻套件——M91可以通过DynaCool杜瓦LEMO接口连接进行测量PPMS与M91的集成示例 标准测量模式下 PPMS DynaCool 采用自带样品托进行测量PPMS样品托电极接线方案该联用方案支持范德堡vdPauw 4引线连接以及Hall Bar 6引线连接模式，样品引线通过样品托底部针脚与PPMS样品腔连接并通过杜瓦侧面Lemo接口连接到M91测量单元上。该方案可以快速适配PPMS DynaCool系统并具有标准电阻测量范围（最大10 MΩ），使用常见的PPMS电学测量样品托即可完成相关测试。左）：M91通过多功能杆顶部的接口直接连接；右）：M91高阻模式PPMS多功能样品杆左) 高精度电学输运样品杆样品台 右) 样品杆顶部接口左）：样品板；右）：样品板插座此外，针对有高阻小信号测量需求的客户，QD中国样机实验室也匹配了LakeShore提供的高阻测量方案。该方案通过专用的多功能样品杆将样品板电极引线通过同轴电缆从样品腔顶部引出，从而获得更好的信噪比和更大的电阻测量范围（最大200 GΩ）。M91组件自带的MeasureLINK软件与PPMS MultiVu深度集成，可以与MultiVu工作在同一台主机上亦或是同一局域网下的任意一台主机上对系统进行控制。2K温度下使用PPMS 0-9T扫场的砷化镓二维电子气薄膜，采用范德堡测量法横向及纵向电输运测量结果准确反应了材料的整数量子霍尔效应 传统的直流场霍尔效应测量适用于具有较高迁移率的简单材料，但伴随着载流子迁移率的降低，测量难度增加，精度降低。在光伏、热电和有机物等前景广阔的新型半导体材料中，测量难度就增加了不少。 交流锁相技术结合先进锁相放大器和更长测量窗口，可以提取更小的霍尔电压信号，目前常用于探索低迁移率材料。然而，延长测量间隔会增加热漂移效应带来的误差，并且需要更长的时间来获得结果，有时甚至需要数小时。FastHall 技术有效解决了这些问题，甚至可以在几秒钟内精确测量极低迁移率的材料，极大的拓宽了材料研究测试的范围。为了便于广大客户全面了解和亲身体验M91快速霍尔测试仪，QD中国样机实验室引进了该设备样机，现已安装于公司样机实验室并调试完毕。即日起，我们欢迎对该设备感兴趣的老师和同学来访，我们在QD中国样机实验室恭候大家的到来。相关产品1、M91快速霍尔测试仪https://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C554347.htm2、完全无液氦综合物性测量系统-DynaCoolhttps://www.instrument.com.cn/netshow/SH100980/C18553.htm