勇力嘉

2018-12-01 | 前沿

转换特性:革命性类绝缘体材料也能导电
				【据美国威斯康星大学麦迪逊分校新闻网20181129日报道】

美国威斯康星大学麦迪逊分校的研究人员制作了一种材料,可以在不改变其原子结构的情况下从导电金属转变为非导电绝缘材料。一般而言,绝缘材料转变为导电体需要原子和电子以协调的方式改变,但原子跃迁比电子慢得多;因此,金属向绝缘体的转变需要一个开关。研究人员使用了一种名为二氧化钒的材料,这种材料在加热时是金属,在室温下是绝缘体。在高温下,构成二氧化钒的原子排列成规则重复的模式,称为金红石相;当二氧化钒冷却成绝缘体时,其原子采用不同的模式,称为单斜晶系。二氧化钒在金属和绝缘体之间转变,取决于材料中氧的含量。研究人员据此制造了两层薄薄的二氧化钒,使一层的转变温度略低于另一层,两者有明显的边界。当加热薄二氧化钒夹层时,一层变成金属,另一层中的原子保持在绝缘单斜相中,而该部分材料导电。与此同时,该材料保持稳定并拥有其特性。这一发现将可应用于超快速电子设备,如未来手机和计算机。该研究项目得到了国家科学基金会,空军科学研究办公室,海军研究办公室和能源部的资助。相关研究论文发表在《Science》上。
		

 

 
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