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我國科學家研制出新型超高導電材料

时间:2019-03-27    点击量:0

今天(3月19日),材料領域國際頂級期刊《自然·材料》,發表復旦大學修發賢團隊最新研究論文,《外爾半金屬砷化鈮納米帶中的超高電導率》,制備出二維體系中具有目前已知最高導電率的外爾半金屬材料-砷化鈮納米帶。


  導電材料是電子工業的基礎,現在最主要的材料是銅,已大規模用於晶體管的互連導線。信息時代,計算機和智能設備體積越來越小,信號傳輸量爆炸式增長,芯片中上千萬細如發絲的晶體管互連導線“運送壓力”隨之加大。而當銅變得很薄,進入二維尺度時,電阻變大,導電性迅速變差,功耗大幅度增加。這也是制約芯片等集成電路技術進壹步發展的重要瓶頸。修發賢團隊新研制的砷化鈮納米帶材料,電導率是銅薄膜的壹百倍,石墨烯的壹千倍。


  復旦大學物理學系教授修發賢:我們利用了氯化鈮,利用了砷還有氫氣三種元素把它們放在壹起進行化學反應來制備這種砷化鈮納米帶,這種材料它表面有壹個表面態,這個表面態就允許電子在上面快速地通行,可以說是我們創造了壹個綠色的通道,這樣的話,在低維尺度下,就可以讓電子快速通過而降低能耗。


  同時,區別於超導材料只能在零下幾十度超低溫下應用,新材料砷化鈮的高電導機制即使在室溫下仍然有效。這壹發現也為材料科學尋找高性能導體提供了壹個可行思路,在降低電子器件能耗等方面有重大價值。


  復旦大學物理學系教授修發賢:我們的手機發熱、電腦發熱是有兩個原因,晶體管本身的發熱和電流流經這些(互連)導線所產生的導線發熱,那我們現在要解決的問題就是導線的發熱,我們的這個材料就可以在這壹方面有所用途。

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