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科學(xué)家造出“全球最薄”納米線

作者: 時間:2017-05-24 來源:cnbeta 收藏

  幾十年來,“”一直是制造業(yè)界的“金科玉律”—— 當(dāng)價格不變時,集成電路上可容納的元器件的數(shù)目,約每隔18-24個月便會增加一倍,性能也將提升一倍。然而隨著納米技術(shù)逼近單原子的極限,近年來行業(yè)的發(fā)展速度已經(jīng)有所放緩。好消息是,劍橋和華威大學(xué)的研究人員們,已經(jīng)直接跳到了“邏輯的終點”—— 將電線縮小到單原子串的寬度!

本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/201705/359648.htm

  通過將碲(tellurium)注入碳納米管,研究人員們制造出了“全球最薄”的納米線。

  其實在三維(3D)世界中,是沒有純一維(1D)或二維(2D)材料的。即使是一張薄紙片,它也是有厚度的,但為了簡化思考,我們可以把石墨烯這種單原子層材料認(rèn)為是只有長度和寬度。

  這種“一維究極納米線”的理念,和二維的石墨烯材料有著共通之處。它由碲元素制成,僅單原子寬高。但出于穩(wěn)定性的考慮,研究人員們還是將它“禁錮”在了碳納米管中。

  不過這種單原子微觀尺度也帶來了一些問題,比如原子經(jīng)常演繹出與照科學(xué)家設(shè)想不一致的行為。另外缺少結(jié)構(gòu)束縛的話,一維材料就很容易分解掉。

  論文一作 Paulo Medeiros 表示:

  處理尺度如此微小的材料時,通常需要將它放在某個表面上。但問題是,這些表面通常有電抗性。

  好消息是,碳納米管在化學(xué)上相當(dāng)惰性,不僅能夠固定住這種一維結(jié)構(gòu),還不影響它的導(dǎo)電性。

  然而這只是我們開始系統(tǒng)理解一維材料物理和化學(xué)性質(zhì)的開始,仍有許多基本的物理知識等待著我們?nèi)ソ议_。

  此外團(tuán)隊還發(fā)現(xiàn),通過改變納米管的直徑,他們能夠控制碲的其它特性。通常情況下,該元素是一種半導(dǎo)體。但在嚴(yán)格限制的條件下,它的行為就更像是一種金屬了。

  制造這等尺度的導(dǎo)線,有助于將電子電路的損耗進(jìn)一步降低,給手機和可穿戴等便攜設(shè)備注入更強大的性能。有關(guān)這項研究的詳情,還請翻閱至近日出版的美國化學(xué)學(xué)會《納米》(ACS Nano)期刊。



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