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2018-06-13 17:01 |
二維人造類鐵電金屬問世
據(jù)美國(guó)《每日科學(xué)》網(wǎng)站11日?qǐng)?bào)道，美國(guó)科學(xué)家領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)國(guó)際科研小組近日稱，他們研制出了一種新型二維人造金屬材料，其在室溫下的性質(zhì)類似鐵電材料，證實(shí)了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)獲得者菲魯普·安德森50多年前提出的“鐵電金屬”理論。這種新人造材料也有望催生新一代設(shè)備和應(yīng)用。 =,N"% }
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鐵電材料是一種介電材料，通常是不能導(dǎo)電的。其廣泛用于手機(jī)、計(jì)算機(jī)存儲(chǔ)器、高精度電機(jī)、超敏感傳感器和聲吶設(shè)備等電子產(chǎn)品中。 ETU-6qFtO
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上�？萍即髮W(xué)物質(zhì)科學(xué)與技術(shù)學(xué)院研究員郭艷峰對(duì)科技日?qǐng)?bào)記者說，1965年，安德森等人預(yù)言了一種特殊的結(jié)構(gòu)相變——“鐵電金屬”，即在金屬狀態(tài)下實(shí)現(xiàn)與鐵電轉(zhuǎn)變完全相同的結(jié)構(gòu)相變。受此鼓舞，半個(gè)多世紀(jì)以來，科學(xué)家一直在苦苦尋覓真正的鐵電金屬材料，試圖打破傳統(tǒng)物理學(xué)的禁錮，真正將金屬性與鐵電性統(tǒng)一到一種材料中。不過，這就像將火與冰混在一起，無一成功。 4<UAT|L^`
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現(xiàn)在，羅格斯大學(xué)實(shí)驗(yàn)物理學(xué)教授賈克·查克哈連領(lǐng)導(dǎo)的團(tuán)隊(duì)，創(chuàng)造了一類新型二維人造材料，它們?cè)谑覝叵戮哂蓄愃畦F電材料的特性，證實(shí)了安德森的理論。 3zKeN:w
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據(jù)研究人員解釋，當(dāng)一種材料變成鐵電材料時(shí)，其原子會(huì)永久移動(dòng)，他們?cè)噲D為鐵電晶體增加金屬導(dǎo)電性。具體做法是利用脈沖激光沉積薄膜，制備出鈦酸鋇（BaTiO3）3/鈦酸鍶（SrTiO3）/鈦酸鑭（LaTiO3）復(fù)合薄膜結(jié)構(gòu)，在鈦酸鍶/鈦酸鑭界面處形成二維電子氣實(shí)現(xiàn)金屬導(dǎo)電，同時(shí)借助鈦酸鋇極性結(jié)構(gòu)實(shí)現(xiàn)鐵電結(jié)構(gòu)相變，從而制造出了一種類似鐵電材料的金屬。 ;Krs*3
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查克哈連說：“新結(jié)構(gòu)還擁有豐富的可調(diào)節(jié)物理性質(zhì)，真可謂一舉兩得。” rWNe&gFM
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郭艷峰表示：“新研究另辟蹊徑，借助復(fù)合結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了金屬性和鐵電性的融合，對(duì)基礎(chǔ)物理研究意義重大，但是還需要更多研究，證明得到的是真正的鐵電金屬。如果科學(xué)家研制出真正的鐵電金屬，那無疑是一個(gè)相當(dāng)大的突破。” <h#W*a
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研究在線發(fā)表于最新一期的《自然·通訊》雜志。
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