一个多世纪以来，硅在电子领域一直占据主导地位，而最近一种名为“Q 硅”的新材料，可能为量子电脑与自旋电子学领域发挥重要推进作用。
在过渡金属、稀土元素以外的材料找到铁磁性，能让全世界科学家兴奋不已，因为自旋极化电子可用于以原子解析度处理储存讯息，这些发现能推动量子运算领域进步，包括创造出控制电子自旋的量子电脑。
电子的自旋加上轨道角动量会产生一个偶极磁矩与形成一个磁场，但大多数物质内所有电子的总偶极磁矩为零，只有电子层不满的原子（电子不成对）可能在没外部磁场的情况下，因自旋产生一个净磁矩。
然而在半导体产业发光发热的硅材料，其内部悬挂键通常会消除不成对电子，所以科学家也没认真考虑过它们的铁磁性。
不过最近，北卡罗来纳州立大学团队经雷射熔化与淬火工程制造出称为 Q 硅（Q-silicon）的新材料，拥有普通硅缺乏的新特性，最重要是在室温下具有铁磁性，以及更强的硬度与超导性，为基于自旋的元件、纳米电子学功能集成开辟新道路。
此类独特材料通过电子自旋而不是电荷来传输与储存数据，有可能使设备变更小、运算速度更快且更节能，也可能成为量子电脑绝佳材料，不仅可储存 1 和 0 讯息，还可同时储存两者的叠加讯息，有望彻底改变现代微电子学。
新论文发表在《材料研究通讯》（Material Research Letters）期刊。
