導電或絕緣？精確可控！人造電子結構節能新材料

我們到處都是電子設備。電晶體用於為電話，計算機，電視，高保真音響系統和遊戲機以及汽車，飛機等供電。但是，當今的矽基電子產品消耗著世界上越來越大的能源份額。

許多研究人員正在探索比矽更複雜的材料的性能，但這些材料對明天的電子設備顯示出希望，而且耗電少。

為了與這種方法保持一致，日內瓦大學（UNIGE）的科學家一直在與洛桑瑞士聯邦理工學院（EPFL），蘇黎世大學，紐約Flatiron學院和列日大學合作。

科學家們發現了由非常薄的鎳酸鹽層組成的人造材料中迄今未知的物理現象。可以利用它來精確控制材料的某些電子性能，例如從導電狀態突然轉變為絕緣狀態。它也可以用於開發新的，更節能的設備。

您可以在《Nature Materials 》雜誌(&34;)中了解有關該技術的進步。

超晶格的掃描透射電子顯微鏡圖像，由鎳酸釹（藍色）的5個原子晶胞和鎳酸nickel（黃色）的5個原子晶胞的交替序列組成。

&34; UNIGE量子物質物理系教授Jean-Marc Triscone開始說道。科學。&34;

鎳酸鹽是由氧化鎳與另外一個屬於所謂的&34;元素（即元素周期表中的17種元素）組成的原子形成的。例如，當這種稀土元素是is（Sm）時，金屬絕緣體的躍遷發生在130°C左右，而如果是釹（Nd），則閾值降至-73°C。之所以如此不同，是因為當Sm被Nd取代時，化合物的晶體結構會發生變形-正是這種變形控制了轉變溫度的值。

為了更多地了解這些材料，駐日內瓦的科學家研究了由沉積在鎳酸釹層上的鎳酸repeated重複層構成的樣品，鎳repeated是一種&34;，其中所有原子都完美排列。

量子物質物理系研究員，文章的第一作者ClaribelDomínguez解釋說：&34;

EPFL用電子顯微鏡進行的非常詳細的分析，並得到美國和比利時同事進行的複雜理論研究的支持，結果表明，在材料之間的界面處晶體結構中的形變傳播僅發生在兩個或三個原子層中。

因此，不是這種變形解釋了觀察到的現象。實際上，似乎最遠的層以某種方式知道它們非常靠近界面，但沒有發生物理變形。

這不是魔術

論文的合著者，量子物質物理系的研究員珍妮弗·弗利（Jennifer Fowlie）說：&34; &34;

瑞士國家科學基金會和Q-MAC ERC協同資助（量子材料控制領域的前沿專家）提供的支持使這項發現成為可能。它提供了一種控制人造電子結構特性的新方法，在這種情況下，這是日內瓦研究人員在其複合鎳酸鹽中獲得的電導率的躍升，這代表了開發新的電子設備的重要一步。

鎳酸鹽可用於諸如壓電電晶體（對壓力起反應）之類的應用中。一般而言，日內瓦的工作符合&34;生產人造材料（即具有滿足特定需求的特性）的策略。世界各地許多研究人員正在遵循這一道路，這為未來的節能電子產品帶來了希望。