在当今数字时代，电子设备的小型化、高性能化和低能耗化已成为技术发展的核心追求。传统硅基晶体管作为现代电子学的基础元件，正面临着物理极限的严峻挑战。然而，麻省理工学院(MIT)的研究团队最近取得了一项突破性进展，他们成功开发出一种基于磁性半导体的新型晶体管，不仅克服了硅基材料的固有局限，还实现了内置存储功能，为未来电子技术的发展开辟了全新道路。
硅基晶体管的局限与磁性解决方案
晶体管作为现代电子设备的"基石"，通常由硅材料制成。硅作为一种半导体材料，能够有效控制电路中的电流流动。然而，硅存在一些基本的物理限制，这些限制制约了晶体管的紧凑程度和能源效率。
"硅半导体有一个基本的物理极限，即晶体管无法在低于特定电压的条件下工作，这阻碍了其能源效率的提升。"研究团队成员之一、MIT电子工程与计算机科学系和物理学系的博士生钟涛周(Chung-Tao Chou)解释道。
为了解决这一问题，研究人员数十年来一直致力于开发利用电子自旋来控制电流流动的磁性晶体管。电子自旋是电子的基本属性，使电子能够表现得像微小的磁体。然而，过去的研究大多局限于某些特定磁性材料，而这些材料缺乏半导体的理想电子特性，限制了器件性能。
"在这项工作中，我们将磁性与半导体物理学相结合，实现了实用的自旋电子器件，"MIT电子工程与计算机科学系副教授刘国梁(Luqiao Liu)表示。
创新材料：铬硫溴化物的独特优势
研究团队的关键创新在于用铬硫溴化物(CrSBr)这一二维材料替代了传统晶体管表面层中的硅。铬硫溴化物是一种磁性半导体，其独特的结构使得研究人员能够非常干净地在两种磁性状态之间切换，这使其成为在"开"和"关
