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lfaitaoyao金蟲 (著名寫手)
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[交流]
新合成三維材料砷化鎘具有超強導(dǎo)電性能
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“足球比賽需要替補，材料也一樣�！比涨岸鄠�國際研究團隊先后發(fā)表論文稱，合成出一種能夠替代石墨烯的三維材料。據(jù)稱這種材料的電氣性能與石墨烯相當(dāng)，且更便于生產(chǎn)，有望借此制造出運行速度更快的晶體管、傳感器和透明電極。 石墨烯可謂是材料界當(dāng)紅巨星，各種美譽不絕于耳，各種應(yīng)用吊足了人們的胃口。但與此同時，其獨特的單層原子結(jié)構(gòu)也為原料的大規(guī)模生產(chǎn)和實用產(chǎn)品的制造設(shè)置了障礙。因此，科學(xué)家們一直在尋找一種既有石墨烯的本事又便于加工的三維材料。 新合成的材料名為砷化鎘，在電氣性能上可以被看作是石墨烯的3D版。由來自英國牛津大學(xué)、美國斯坦福大學(xué)直線加速器實驗室和美國伯克利國家實驗室的三組科學(xué)家分別獨立發(fā)現(xiàn)，相關(guān)論文發(fā)表在5月25日出版的《自然·材料》上。 領(lǐng)導(dǎo)此項研究的牛津大學(xué)科學(xué)家陳玉林（音譯）說，現(xiàn)在越來越多的人意識到石墨烯等材料在技術(shù)上的巨大潛力。這種日漸增長的興趣正在促使這一領(lǐng)域的快速進步，其中就包括對具有類似功能的替代材料的研究。 物理學(xué)家組織網(wǎng)6月4日（北京時間）報道稱，陳玉林的小組此前用鈉鉍化合物模仿石墨烯超強導(dǎo)電性能，但這種化合物的性質(zhì)極不穩(wěn)定，當(dāng)暴露在空氣中就會變成粉末。而包括砷化鎘在內(nèi)的這兩種化合物都是由論文的共同作者，中國科學(xué)院的理論物理學(xué)家方仲（音譯）和戴希（音譯）預(yù)測的。 石墨烯是單層碳原子結(jié)構(gòu)材料，具備很多神奇的特性。其中就是其優(yōu)異的導(dǎo)電性能：在石墨烯材料上，電子的運動速度可達到光速的1/300，遠超過電子在一般導(dǎo)體中的運動速度。 另外兩個在美國普林斯頓大學(xué)和德國德累斯頓的研究小組也一直在試圖合成砷化鎘。其中一個團隊將論文發(fā)表在5月7日出版的《自然·通訊》上，另外一個團隊將論文發(fā)表在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。陳玉林的團隊則合成了砷化鎘樣品，并且用設(shè)在英國的磚石光源和美國伯克利國家實驗室的先進光源進行了實驗。 陳玉林說：“就日常使用而言，此類物質(zhì)是石墨烯很好的一個替補。我們正在與理論物理學(xué)家合作，看看是否還有更多更好的材料在等著我們。此外，也可以將此次研究作為一個平臺，用來探索更多更奇特的物質(zhì)形態(tài)，合成出更多有趣的物質(zhì)，因為當(dāng)你打開一扇門后，就會發(fā)現(xiàn)這扇門的后面，還有很多其他的門。” 總編輯圈點 每一種新材料的創(chuàng)新和改進，背后都是一個充滿想象力的故事。砷化鎘故事的關(guān)鍵詞可能是“逆襲”。這個詞用來描述從默默無聞到能力迸發(fā)的過程。盡管以替補的形象出現(xiàn)，不像石墨烯那樣萬眾矚目，真正的研究者更是屈指可數(shù)，甚至新聞報道都少見，但砷化鎘一些特有的電氣性質(zhì)正在微電子、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域引起關(guān)注。當(dāng)然，替補能否變成主角，還要看性能及穩(wěn)定性、制造的難度和成本等硬指標。希望這個“逆襲”故事有美好的結(jié)局。 |
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