張首晟的研究到底和芯片有沒有關(guān)系呢？

昨日，著名華裔物理學(xué)家張首晟于12月1日因抑郁癥離世的消息傳出后，除了震驚與悲痛，對(duì)于他的去世是否與芯片行業(yè)有關(guān)系的討論也被熱烈討論中，那張首晟的研究到底和芯片有沒有關(guān)系呢？

12月6日，華裔物理學(xué)家張首晟教授家人發(fā)表聲明，在與抑郁癥頑強(qiáng)對(duì)抗后，張首晟于12月1日意外離世。

張首晟家人發(fā)表聲明

幾乎所有人都感到震驚，于是“陰謀論”再度甚囂塵上。

有人列出了一系列似是而非的時(shí)間節(jié)點(diǎn)，顯得張首晟的去世仿佛和芯片產(chǎn)業(yè)有著千絲萬縷的聯(lián)系。連12月3日荷蘭ASML供應(yīng)商的火災(zāi)，也成為陰謀論中的一環(huán)。

有媒體在辟謠中指出，張首晟的研究與芯片沒有直接關(guān)系。

可以說沒有直接關(guān)系，但確實(shí)有關(guān)系。

張首晟 資料圖

張首晟的兩大主要貢獻(xiàn)，一為發(fā)現(xiàn)量子自旋霍爾效應(yīng)，二為提出拓?fù)浣^緣體理論。

這兩者和信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)是有關(guān)系的。

張首晟曾經(jīng)打過一個(gè)比方：電子在芯片里的運(yùn)動(dòng)，仿佛一輛輛跑車在集市行駛。它們跑得雜亂無章，橫沖直撞，路線也是彎彎曲曲；于是不斷碰撞，消耗能量，產(chǎn)生熱量。

筆記本工作時(shí)間一長(zhǎng)，你能感覺它在發(fā)燙，就是這個(gè)道理。

但在極低溫和強(qiáng)磁場(chǎng)條件下，電子可以保持有秩序的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。那么，能不能在正常條件下，讓電子像高速公路上的汽車一樣，在單向車道上按照規(guī)則運(yùn)行？

張首晟提出了量子自旋霍爾效應(yīng)的理論預(yù)言。2007年，德國維爾茨堡大學(xué)的實(shí)驗(yàn)室確認(rèn)了量子自旋霍爾效應(yīng)，并且在碲化汞半導(dǎo)體材料上實(shí)驗(yàn)成功。

當(dāng)電子不再橫沖直撞，能量損耗就能大大降低。這為制造新型的、低功耗自旋電子計(jì)算設(shè)備提供了一種可能性。

十年前，張首晟在接受科技日?qǐng)?bào)記者采訪時(shí)就表示，他希望在通常的半導(dǎo)體硅材料上實(shí)現(xiàn)這一效應(yīng)，未來5—10年這一效應(yīng)可能直接應(yīng)用在芯片產(chǎn)業(yè)上。而解決了散熱問題，降低了晶體管能耗，摩爾定律的壽命能夠延長(zhǎng)。

不過，從今天來看，摩爾定律并沒有那么快走向盡頭，而他的發(fā)現(xiàn)，也沒有那么快就應(yīng)用于產(chǎn)業(yè)。

再來看看拓?fù)浣^緣體。

初中物理知識(shí)告訴我們，材料按照導(dǎo)電性質(zhì)的不同分為導(dǎo)體和絕緣體。拓?fù)浣^緣體因?yàn)殡娮舆\(yùn)動(dòng)“各行其道”，于是可以做到內(nèi)在絕緣，表面導(dǎo)電。張首晟認(rèn)為，這將成為一種取代半導(dǎo)體的新材料。

“等我們的科技實(shí)現(xiàn)之后，你的手機(jī)一個(gè)星期或一個(gè)月才需要充一次電?！睆埵钻烧f。

今年11月，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)合肥微尺度物質(zhì)科學(xué)國家研究中心教授王兵和副教授趙愛迪研究團(tuán)隊(duì)與清華大學(xué)助理教授徐勇、教授段文暉以及張首晟合作，成功制備出具有純平蜂窩結(jié)構(gòu)的單層錫烯，并結(jié)合第一性原理計(jì)算證實(shí)了其存在拓?fù)淠軒Х崔D(zhuǎn)及拓?fù)溥吔鐟B(tài)。

相關(guān)報(bào)道指出，錫烯是一種理想的大能隙二維拓?fù)浣^緣體，有望實(shí)現(xiàn)室溫量子自旋霍爾效應(yīng)，在拓?fù)潆娮訉W(xué)器件應(yīng)用方面具有重要的意義。

但是，張首晟自己也說過，錫烯目前主要停留在實(shí)驗(yàn)室階段，離應(yīng)用量產(chǎn)還有距離。他也在2017年表示，希望未來5到10年拓?fù)浣^緣體能夠走向工業(yè)化。

所以，張首晟教授的研究并非和芯片沒有關(guān)系。他研究的是未來的芯片材料，而非具體的芯片技術(shù)。其實(shí)，張首晟的這些基礎(chǔ)研究，如果能從理論走向應(yīng)用，從實(shí)驗(yàn)室走向工業(yè)化，確實(shí)可能引領(lǐng)信息技術(shù)的下一次革命。

但，客觀來說，也真的還需要時(shí)間。有芯片領(lǐng)域?qū)＜腋嬖V科技日?qǐng)?bào)記者，這需要的時(shí)間還真不短。

至于ASML的火災(zāi)，網(wǎng)友關(guān)注重點(diǎn)未免有些偏移。

12月3日晚，荷蘭***巨頭ASML的元器件供應(yīng)商——Prodrive突發(fā)大火，ASML預(yù)計(jì)這場(chǎng)火災(zāi)可能會(huì)影響到2019年年初的出貨計(jì)劃。

Prodrive工廠大火

ASML是全球許多大型計(jì)算機(jī)芯片廠商的核心***供應(yīng)商，主要客戶包括英特爾、三星和臺(tái)積電等。***精度，決定了芯片的上限，而ASML壟斷了頂級(jí)***。

但注意了，這不是ASML自己的火災(zāi)，也不存在摧毀了中國客戶訂單的問題。受到影響的不僅是中國企業(yè)，恐怕最為傷心淚流的是ASML自己。

一些事情確實(shí)發(fā)生了，在時(shí)間節(jié)點(diǎn)上確實(shí)有先后順序；但前后發(fā)生，并不一定因果相關(guān)，這是科學(xué)思維的常識(shí)。將獨(dú)立發(fā)生的事件聯(lián)系在一起，營造出一種“意味深長(zhǎng)”的氛圍，吸引了眼球，卻未必尊重了真相。