日前,美國斯坦福大學(xué)的研究人員成功創(chuàng)造出首個(gè)錫原子層新材料,這可能徹底改革電子工業(yè)。
這種新材料被稱為“Stanene”。這是將錫的拉丁語名稱(stannum)和石墨烯(graphene)的詞尾組合在一起而來的。Stanene 是一種常溫下導(dǎo)電率也為 100% 的新材料。它能夠建立一個(gè)完美的電氣傳輸系統(tǒng),而不會產(chǎn)生廢熱。
Stanene新材料將成為石墨烯和其他二維材料,如硅烯等的強(qiáng)勁競爭對手。這是因?yàn)橛慑a原子組成的材料被認(rèn)為是100%導(dǎo)電,而沒有熱損耗。
斯坦福大學(xué)的物理學(xué)教授張籌成和中國4所大學(xué)的同事,在一個(gè)室內(nèi)試驗(yàn)中通過在真空中蒸發(fā)錫,允許原子在一個(gè)碲化鉍的支撐表層連接起來,從而創(chuàng)建了錫原子聚聯(lián)網(wǎng)。
過去十年間,張教授和他的同事計(jì)算和預(yù)測了這種叫做拓?fù)浣^緣體(topological insulator)的特殊材料的電子性能,其導(dǎo)電性只存在于材料的邊緣或表面,而不是內(nèi)部。當(dāng)拓?fù)浣^緣體只有一層原子厚的時(shí)候,它的邊緣導(dǎo)電性就會達(dá)到完美的100%。這種不尋常的性能來自材料內(nèi)部電子和重原子核之間復(fù)雜的互動。
2006年和2009年,張教授的研究小組預(yù)測,碲化汞和幾種鉍、銻、硒、碲的化合物應(yīng)該是拓?fù)浣^緣體,其他試驗(yàn)很快就證實(shí)了這一點(diǎn),但這些材料在常溫下都不是完美的導(dǎo)電體,商業(yè)應(yīng)用很有限。
上海復(fù)旦大學(xué)物理學(xué)教授張遠(yuǎn)波表示:“我認(rèn)為這個(gè)工作是一項(xiàng)重要突破,再一次拓展了2D材料領(lǐng)域。很期待新材料能不辜負(fù)預(yù)期?!?/span>
艾克斯馬塞大學(xué)的物理學(xué)家兼石墨烯生產(chǎn)者Guy Le Lay稱,Stanene新材料的誕生就像登月一樣,第一步就是關(guān)鍵的一步。