你想要的我都给你——下一代计算所需的纳米材料

你想要的我都给你——下一代计算所需的纳米材料

美国西北大学的纳米科学家制定了一个蓝图,用不同类型的二维材料制造新的异质结构。研究人员在“应用物理杂志”上描述了他们的蓝图。

美国西北大学的纳米科学家制定了一个蓝图,用不同类型的二维材料制造新的异质结构。二维材料是单原子层,可以像“纳米互锁构建块”一样堆叠在一起。材料科学家和物理学家对二维材料的性质及其潜在应用感到兴奋。研究人员在“应用物理杂志”上描述了他们的蓝图。

“我们已经勾勒出一种简单,确定且易于部署的方式,可以将这些单独的图层堆叠起来,并将它们拼接成自然界看不到的图像,”教授说。该文章的作者曾在西北大学,但现在在劳伦斯伯克利国立大学实验室和加利福尼亚大学。

该隐解释说,对于纳米科学家来说,“梦想”是以任意顺序组合二维材料,并将这些异质结构的文库与他们记录的特性进行比较。然后科学家可以从库中选择合适的异质结构用于他们所需的应用。例如,计算机行业正在试图让晶体管变得更小更快,以增加计算能力。具有良好电子特性的纳米级半导体可用于制造下一代计算机中的晶体管。

到目前为止,纳米科学家缺乏制造异质结构的明确方法,并且尚未能开发该库。在这项工作中,科学家们希望解决这些制造问题。在确定了文献的趋势之后,他们测试了不同的条件,绘制出四种二维材料生长特定异质结构所需的不同参数:二硫化钼和二硒化物以及二硫化钨和二硒化物。为了充分表征原子级薄的最终产品,科学家们使用了显微镜和光谱测量技术。

该团队受到经典材料中时间 - 温度转换图的科学启发,该图描绘了加热和冷却曲线以生成精确的金属微结构。基于这种方法,研究人员将他们的发现打包成一种图表技术 - 时间 - 温度 - 结构图。

“人们以前曾经为特定的形态写过论文,但是我们已经统一了所有的形态,并且能够用一种技术生成这些形态”。

统一的时间 - 温度 - 结构图提供了产生大量异质结构形态和组成所需的确切条件的指导。使用这些图表,研究人员为物理学家和材料科学家开发了一个独特的具有物理性质的纳米结构库。西北大学的科学家正在研究库中某些材料所显示的行为,例如穿过材料之间缝合连接的电子流。

研究人员希望他们的蓝图设计能够用于超出前四种材料的异质结构制造。“我们的具体图表需要在每种新材料的背景下进行修改,但我们认为这个想法适用于并可扩展到其他材料系统,”


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