大幅度降低電子能耗,新型超高導電材料允許電子快速通行

2020-12-08 科技風景線
超導材料

自從人們上個世紀初人們在實驗室低溫條件下第一次發現超導現象以來,人們在尋找常溫超導材料的路上就從來沒有停止過。

超導材料

有人說,人們之所以要尋常常溫超導材料,目的只有一個,那就是要消滅「電阻」,因為電阻的存在,人們在耗能上才會有大量的投入,而一旦實現了超導,那麼電子耗能問題就可以徹底解決了,雖然說如此痛惡電阻,忽略了電阻也不是「萬惡」的問題,別忘了就是因為電阻的存在,才有了我們所使用的燈泡。

但是,超導材料對於能耗降低來說絕對是非常具有前景的,這一點既體現在超導材料的零電阻上,也體現在超導材料的抗磁性上,所以,在這個星球上有無說的材料科研人員在痴迷的追求常溫超導材料的出現。

超導材料

雖然真正的超導材料還沒有出現,但是人們的夢想一直在慢慢實現,已經有了越來越多的超高導電材料被科研人員研製出來了!而就在近日,中國科研人員在新型超高導電材料就獲得了巨大突破!

就在近日,國際頂級期刊《自然·材料》發表了復旦大學修發賢團隊的最新研究論文《外爾半金屬砷化鈮納米帶中的超高電導率》,通過該論文可以知曉,修發賢團隊已經製備一種叫做砷化鈮納米帶的材料,而該材料是現在世界上已知的導電率最高的外爾半金屬材料(被稱為「三維的石墨烯」,在器件應用方面有巨大的潛在價值)!

超導材料

說導電率最高沒有什麼意義,就舉例說明一下,新研製的砷化鈮材料的電導率是銅薄膜的一百倍,是石墨烯的一千倍。這樣是不是感覺到不可以思議的超高導電效率了吧,其實, 砷化鈮材料能具備超高導電特性,主要是因為砷化鈮納米帶的表面有一個表面態,該表面態可以允許電子在上面快速地通行從而降低了能耗。

超導材料

更為關鍵的一點是,大家都知道現在人類所發現的所有超導材料都是在低溫下實現的,而修發賢團隊發現的這種砷化鈮新材料的極高的導電效率在常溫下也有這個性能。

超導材料

這個新發現,不但為尋找常溫超導體提供了一種新思路,更為關鍵的是,這種砷化鈮新材料一旦應用到電子產品中,將會極大的降低能耗問題,或許我們手中的手機再也不會出現發熱的情況了!

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