單元素二維拓?fù)浣^緣體鍺烯面世
2023-05-18 05:32 來源：環(huán)球網(wǎng) 閱讀數(shù)：837
科技日報北京5月17日電 （記者劉霞）荷蘭科學(xué)家研制出了首個由單元素組成的二維（2D）拓?fù)浣^緣體鍺烯，其僅由鍺原子組成，還具有在“開”和“關(guān)”狀態(tài)之間切換的獨特能力，這一點類似晶體管，有望催生更節(jié)能的電子產(chǎn)品。相關(guān)研究刊發(fā)于最新一期《物理評論快報》雜志。
為制造這種令人興奮的材料，研究人員將鍺和鉑熔化在一起，當(dāng)混合物冷卻時，鍺鉑合金頂部的一薄層鍺原子排列成蜂窩狀晶格，這個二維原子層被稱為鍺烯（Germanene）。
研究負(fù)責(zé)人、特溫特大學(xué)的潘特利斯·巴姆普里斯解釋說，目前電子設(shè)備會以熱量的形式損失大量能量，因為材料中的缺陷會增加電阻，導(dǎo)致手機變得非常熱。拓?fù)浣^緣體是一種內(nèi)部具有絕緣性，而邊緣導(dǎo)電的獨特材料，導(dǎo)電邊緣允許電流在沒有能量損失的情況下流動，這使它們比目前的電子材料更節(jié)能。
鍺烯就是這樣一種2D拓?fù)浣^緣體。巴姆普里斯指出，目前的拓?fù)浣^緣體由不同種類的元素以復(fù)雜的結(jié)構(gòu)組成，鍺烯的獨特之處在于它由單一元素鍺制成。而且，通過施加電場可以“關(guān)閉”材料的導(dǎo)電特性，只有拓?fù)浣^緣體才擁有這一性質(zhì)。
研究團隊表示，能夠在“開”和“關(guān)”兩種狀態(tài)之間切換，為利用鍺烯設(shè)計出拓?fù)湫蛨鲂?yīng)晶體管鋪平了道路。這些晶體管可以取代電子設(shè)備中的傳統(tǒng)晶體管，使電子設(shè)備不再發(fā)熱。
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