Станен (англ. stanene) — это материал, способный проводить электричество со 100% КПД, имея толщину изолятора всего в один атом. Сам по себе он является топологическим изолятором, то есть состоит внутри из изолятора, но отлично проводит ток на поверхности. В его состав входят атомы олова и фтора. Профессор физики Шоучэн Чжан заявляет, что с помощью станена возможно увеличение скорости и снижение количества энергии для работы компьютерных чипов.
В процессорах компьютеров более миллиарда транзисторов, подключающихся к контуру посредством медных соединений. Соответственно, количество медных соединений также достигает невероятного числа, которые не рациональны в использовании. Медь вообще не лучший проводник в силу своих физических особенностей — она быстро нагревается, хрупкая и обладает высоким сопротивлением. Из-за чего отдаёт большую часть энергии в теплоту. На замену меди пришел графен — аллотропная модификация углерода. Однако, произведя дополнительные исследования стало ясно, что куда удобнее использовать альтернативу — станен.
Его наибольшее преимущество, что проводимость электричества достигается как при комнатной температуре, так и при более высокой, что необходимо для работы кристаллов современных микропроцессоров. Пока исследования продолжаются и в теории, благодаря строению модели, квантовый спиновый эффект Холла будет наблюдаться в двумерном слое атомов олова. Простыми словами — электроны могут перемещаться вдоль краёв проводника с нулевым сопротивлением. Что уменьшит потерю энергии, а добавив атомы фтора, получают сохранность эффекта при температуре в 100 градусов, необходимой для работы компьютерных чипов, трудящихся в диапазоне 40–90 градусов Цельсия.
В планах ученых заменить станеном не только медь, но и кремний в микросхемах. Профессор Чжан высказывает предположения, что в будущем проводник заменит кремний даже в сердце транзистора и станет основным ингредиентом для создания многих фрагментов микросхем.
Следует отметить, что открытие такого материала, как станен, действительно прорыв. До этого были проведены опыты на теллуриде ртути, различных соединениях висмута, селена и сурьмы, но ни один из них не проявил себя как стопроцентный проводник при комнатной температуре.
Пока все только в теории и разработке. Учёным предстоит преодолеть не одну техническую преграду, но они с уверенностью утверждают, что в скором будущем смогут порадовать нас новыми высокопроизводительными и при этом малопотребляющими микропроцессорами.
