加拿大阿爾伯塔大學國家納米中心的研究團隊近日發現了引起負微分電阻（NDR）效應的精確原子結構，解開了困擾科學家幾十年的難題。相關研究成果發表在2016年12月30日的《物理評論快報》（Physical Review Letters）雜志上。

    NDR效應是一種奇怪的效應。通常情況下，當電子在電路中流動時，電壓越大，電流越大。但是在特定環境下，電子會出現逆向的、違反直覺的效應，即電壓越大，電流越小，這種現象被稱為NDR效應。

    NDR效應早在1958年被首次觀測到，并被第一次實際應用在江琦二極管中。江琦二極管以其發明者日本物理學家江琦玲于奈而命名，在當時取得令人振奮的實驗結果，被宣稱比晶體管還重要。雖然江琦二極管以及其它替代品如混合晶體管/NDR電路的價值在幾十年前就被人們認識到，但由于大量生產非常困難，限制了它們有效或便宜的廣泛應用。

    加拿大團隊利用掃描隧道電子顯微鏡，不僅發現了引起NDR效應的精確原子結構，闡釋了電子通過一個單一原子的特定量子力學原理，第一次成功解釋了令人困惑的電壓提高、電流降低的現象，并能很容易地控制這種效應。這意味著可以將NDR效應廣泛應用在現有的電子晶體管中，制造出更小、速度更快、更便宜的手機和計算機等設備，并可能產生幾十億加元的商業應用價值。