日前,美國斯坦福大學的研究人員成功創(chuàng)造出首個錫原子層新材料,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 是一種常溫下導電率也為 100% 的新材料。它能夠建立一個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,如硅烯等的強勁競爭對手。這是因為由錫原子組成的材料被認為是100%導電,而沒有熱損耗。
斯坦福大學的物理學教授張籌成和中國4所大學的同事,在一個室內(nèi)試驗中通過在真空中蒸發(fā)錫,允許原子在一個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算和預測了這種叫做拓撲絕緣體(topological insulator)的特殊材料的電子性能,其導電性只存在于材料的邊緣或表面,而不是內(nèi)部。當拓撲絕緣體只有一層原子厚的時候,它的邊緣導電性就會達到完美的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雜的互動。
2006年和2009年,張教授的研究小組預測,碲化汞和幾種鉍、銻、硒、碲的化合物應該是拓撲絕緣體,其他試驗很快就證實了這一點,但這些材料在常溫下都不是完美的導電體,商業(yè)應用很有限。
上海復旦大學物理學教授張遠波表示:“我認為這個工作是一項重要突破,再一次拓展了2D材料領(lǐng)域。很期待新材料能不辜負預期?!?/span>
艾克斯馬塞大學的物理學家兼石墨烯生產(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。