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《納米通訊》:研究人員開發一步法制造超材料,可用於電子和光學器件

2021-01-12 14:17 前瞻網   

 

《納米通訊》:研究人員開發一步法制造超材料,可用於電子和光學器件

近日,一項發表在美國化學學會出版的同行評議科學雜誌《納米通訊》的研究顯示,明尼蘇達大學雙城分校的團隊發現了一種開創性的方法,可以創造出具有獨特性質的超材料。

該研究顯示了設計類似的自組裝結構的現實可能性,這種結構具有創造“按序”納米結構的潛力,可廣泛應用於電子和光學器件。

一般來説,超材料是在實驗室中製造的材料,以提供特定的物理、化學、電學和光學特性,否則這些特性在天然材料中是無法找到的。

這些材料具有獨特的性能,非常適合從濾光器和醫療設備到飛機隔音和基礎設施監控的各種應用。

通常,製造這些納米尺度的材料對製作環境要求很高,且需經過數天或數週的多步製造過程精心製作。

在這項新的研究中,明尼蘇達大學團隊正在研究一種叫做錫酸鍶(strontium stannate)的薄膜材料。在研究過程中,他們注意到了一種納米尺度棋盤圖案,這類似於在昂貴的多步工藝中製造的超材料結構。

該研究的參與者,明尼蘇達大學航空航天工程和力學教授理查德·詹姆斯表示:“這些納米級的週期性圖案是這種材料中一級結構相變的直接結果,我們的工作第一次為納米電子和光子系統利用可逆結構相變提供了大量可能性。”

該團隊展示了第一個自組裝、可調納米結構的過程,只需一步就可以製造超材料。研究人員能夠利用温度和激光波長來調整在單個薄膜中存儲電荷的能力,有效地創造了一種效率高達99%的可變光子晶體材料。

研究人員觀察到,這些結晶相之間的邊界在原子尺度上十分清晰,這對於自組裝過程來説非常重要。

研究人員現在正在研究它們在光學和電子設備中的應用潛力。

編譯/前瞻經濟學人APP資訊組

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責任編輯: 4114RWL

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