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常温下导电率100%的Stanene新材料诞生
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常温下导电率100%的Stanene新材料诞生

日前,美国斯坦福大学的研究人员成功创造出首个锡原子层新材料,这可能彻底改革电子工业。
这种新材料被称为“Stanene”。这是将锡的拉丁语名称(stannum)和石墨烯(graphene)的词尾组合在一起而来的。Stanene 是一种常温下导电率也为 100% 的新材料。它能够建立一个完美的电气传输系统,而不会产生废热。
Stanene新材料将成为石墨烯和其他二维材料,如硅烯等的强劲竞争对手。这是因为由锡原子组成的材料被认为是100%导电,而没有热损耗。
斯坦福大学的物理学教授张筹成和中国4所大学的同事,在一个室内试验中通过在真空中蒸发锡,允许原子在一个碲化铋的支撑表层连接起来,从而创建了锡原子聚联网。
过去十年间,张教授和他的同事计算和预测了这种叫做拓扑绝缘体(topological insulator)的特殊材料的电子性能,其导电性只存在于材料的边缘或表面,而不是内部。当拓扑绝缘体只有一层原子厚的时候,它的边缘导电性就会达到完美的100%。这种不寻常的性能来自材料内部电子和重原子核之间复杂的互动。
2006年和2009年,张教授的研究小组预测,碲化汞和几种铋、锑、硒、碲的化合物应该是拓扑绝缘体,其他试验很快就证实了这一点,但这些材料在常温下都不是完美的导电体,商业应用很有限。
上海复旦大学物理学教授张远波表示:“我认为这个工作是一项重要突破,再一次拓展了2D材料领域。很期待新材料能不辜负预期。”
艾克斯马塞大学的物理学家兼石墨烯生产者Guy Le Lay称,Stanene新材料的诞生就像登月一样,第一步就是关键的一步。

 
 

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