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历史方法铺平了智能电子设备的方式
8月29日2022年
Research students at Queen’s University Belfast have used modified experimental geometry originally dating back to 1911, to measure for the first time the exact electronic properties of a “domain wall” - nanoscale, two-dimensional sheets embedded in crystalline material - which can be more electrically conducting than the surrounding crystal itself. Useful as nanoscale electrical connections, they can also be created, destroyed and moved around - holding promise for completely reconfigurable new devices with ability to change function entirely or self-heal if broken.
领导皇后学院数学与物理学院实验的学生Conor McCluskey说:“我们现在知道,在这些域墙内携带电流的电子在室温下在这些域名墙内运转的速度非常快。它们以与石墨烯中电子相似的速度移动 - 这是一种因其传导性能而受到赞誉的奇迹材料,其发现在2004年获得了诺贝尔奖。
“通常,当电子携带电流时,它最终会散布在材料中的原子上。这会阻止电子的旅程,并产生电阻。我们发现,这些域墙的电荷可以移动很长时间,然后才能分散 - 平均而言,它们移动得很快。该属性本身对于高速电子设备非常有用,但结合了以下事实:域墙本身完全是可移动的,可重新配置可能是纳米技术的游戏规则改变者。”
Conor补充说,尽管电子组件变得越来越小,但已经达到了进一步降低大小将影响组件可靠性的点。“下一代设备将需要依靠可以做一些不同的材料,而移动域墙壁可能会为我们提供。我们的发现阐明了这些域墙中正在发生的事情,以使它们的行为方式,而这种理解是创建可靠工作的真实域墙设备的关键。”
皇后评论中的数学与物理学学院马蒂·格雷格(Marty Gregg)教授:“纳维尔·塞特(Nava Setter)教授是域墙研究的先驱纳瓦·塞特(Nava Setter),旨在描述纳米电子壁的潜在应用。您可以将电路视为一个城市,这是一个复杂的建筑物布局,所有建筑物都通过道路联系在一起。
“同样,电路具有通过电子连接链接在一起的电子组件。如果这些电气连接是由移动和可重新配置的域墙提供的,那就就像具有立即更改城市道路布局的能力,从而使您可以直接通往目的地。现在,我们开始揭示域壁本身的真实电子特性。他们似乎可以充当功能组件本身,而不是简单地充当连接。坚持类比,我们可以移动和重现城市中的实际建筑物,而不仅仅是它们之间的联系。”
他补充说:“借助可以重新配置或维修的电路,我们可以拥有非常灵活和适应性的微型电子设备。这可能对社会产生巨大的影响。例如,修复不容易访问的电子设备的能力,例如在医疗植入物中或轨道上的卫星,这将是一个巨大的好处。”
女王大学团队与法国(Manuel Bibes博士),美国(Alexei Gruverman教授)和爱尔兰共和国(Ursel Bangert教授)合作。这些发现已在高级材料中发布
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