据报道，美国明尼苏达大学双城分校的一个研究小组首次合成了一种独特的拓扑半金属材料薄膜，这种材料有潜力产生更多的算力和内存空间，同时使用更少的能源。

最新研究成果已于近期发表在了《自然通讯》杂志上。

正如美国《芯片和科学法案》所证明的那样，半导体制造业的重要性正在提升，更加需要支持研究开发无处不在的电子设备所需的材料。虽然传统的半导体技术是当今大多数计算机芯片背后的技术，但科学家和工程师们一直在寻找能够用更少的能量产生更多能量的新材料，以使电子产品更好、更小、更高效。

其中一个有潜力的替代选择是一类被称为拓扑半金属的量子材料。这些材料中的电子以不同的方式表现，使材料具有常见绝缘体和金属所不具备的独特特性。有鉴于此，这是传统半导体器件的替代方案，利用电子的自旋而不是电荷来存储数据和处理信息。

在这项新研究中，明尼苏达大学的一个跨学科研究小组成功地合成了一种薄膜材料，并证明了它具有低能耗、高性能的潜力。

在研究过程中，科学家们使用了一种与行业兼容的溅射工艺来制造这种半金属的薄膜形式。这一技术很容易被采用并用于制造真实世界中的设备，为延长电子设备的寿命和降低能耗提供了新的解决方案。

研究人员说，“我们正在寻找方法来延长我们的电子设备的使用寿命，同时降低能耗，我们正在尝试以非传统的、开箱即用的方式来实现这一目标。”

“在我们的生活中，我们每天都在使用电子设备，从手机到洗碗机再到微波炉。他们都用芯片。问题是，我们如何最大限度地减少能源消耗？这项研究是朝着这个方向迈出的一步。我们正在开发一种新型材料，具有类似或更好的性能，但消耗的能源要少得多。”他们补充说。

研究人员们总结道，这项研究的成果不仅展示了拓扑半金属材料在电子设备中的巨大潜力，还为未来的科学研究和技术创新提供了新的方向。