复旦大学联合日澳开发仅一个原子宽的电线,状态稳定还可转成绝缘体

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来自上海复旦大学、日本国家材料科学研究所和昆士兰科技大学的研究人员在《自然·通讯》(Nature Communications)上发表的研究显示,其开发了一种稳定的只有一个原子宽的银线,并将其组装成可连接电路的纳米阵列。

在过去的二十年里,想要开发纳米器件的研究人员很少成功地制造出组装成相干定向阵列的长原子线,此外,这种线在真空以外的任何地方都不稳定。

在这个项目中,研究人员发现,当不在真空中一个原子一个原子地制造电线时,居然取得了成功。研究人员将银纳米粒子放在内部有通道的微小纳米棒的外部。

结果显示,银粒子的原子扩散得非常快,它们在通道内扩散。而此前,研究人员认为银会与空气中的氧气反应形成氧化银。

研究人员将这个过程比作“就像水滴穿过筛子”。最终,通道内形成了细如一个原子的导线,每个通道中最多有200根弦。

研究人员然后将纳米线连接到电极上,并使电流通过导线,希望它像金属一样,其电流随着电压的增加而增加。但实验显示,在某个温度下,这种材料变成了绝缘体。

研究人员表示,这一特性意味着银线可以用作热开关。根据温度的不同,可以通过改变温度来改变材料的性质。

编译/前瞻经济学人APP资讯组

论文链接:

https://www.nature.com/articles/s41467-021-21462-3?utm_source=miragenews&utm_medium=miragenews&utm_campaign=news

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