上圖 圖片描繪了在砷化鎘內(nèi)部高速移動的電子。 科技日報訊 （記者王小龍）“足球比賽需要替補(bǔ)，材料也一樣,?！比涨岸鄠€國際研究團(tuán)隊先后發(fā)表論文稱,，合成出一種能夠替代石墨烯的三維材料。據(jù)稱這種材料的電氣性能與石墨烯相當(dāng)，且更便于生產(chǎn)，有望借此制造出運行速度更快的晶體管,、傳感器和透明電極。 石墨烯可謂是材料界當(dāng)紅巨星,，各種美譽(yù)不絕于耳,，各種應(yīng)用吊足了人們的胃口。但與此同時,，其獨特的單層原子結(jié)構(gòu)也為原料的大規(guī)模生產(chǎn)和實用產(chǎn)品的制造設(shè)置了障礙,。因此，科學(xué)家們一直在尋找一種既有石墨烯的本事又便于加工的三維材料,。 新合成的材料名為砷化鎘，在電氣性能上可以被看作是石墨烯的3D版,。由來自英國牛津大學(xué),、美國斯坦福大學(xué)直線加速器實驗室和美國伯克利國家實驗室的三組科學(xué)家分別獨立發(fā)現(xiàn)，相關(guān)論文發(fā)表在5月25日出版的《自然?材料》上,。 領(lǐng)導(dǎo)此項研究的牛津大學(xué)科學(xué)家陳玉林（音譯）說,，現(xiàn)在越來越多的人意識到石墨烯等材料在技術(shù)上的巨大潛力。這種日漸增長的興趣正在促使這一領(lǐng)域的快速進(jìn)步,，其中就包括對具有類似功能的替代材料的研究,。 物理學(xué)家組織網(wǎng)6月4日（北京時間）報道稱，陳玉林的小組此前用鈉鉍化合物模仿石墨烯超強(qiáng)導(dǎo)電性能,，但這種化合物的性質(zhì)極不穩(wěn)定,，當(dāng)暴露在空氣中就會變成粉末。而包括砷化鎘在內(nèi)的這兩種化合物都是由論文的共同作者,，中國科學(xué)院的理論物理學(xué)家方仲（音譯）和戴希（音譯）預(yù)測的,。 石墨烯是單層碳原子結(jié)構(gòu)材料,，具備很多神奇的特性。其中就是其優(yōu)異的導(dǎo)電性能：在石墨烯材料上,，電子的運動速度可達(dá)到光速的1/300,，遠(yuǎn)超過電子在一般導(dǎo)體中的運動速度。 另外兩個在美國普林斯頓大學(xué)和德國德累斯頓的研究小組也一直在試圖合成砷化鎘,。其中一個團(tuán)隊將論文發(fā)表在5月7日出版的《自然?通訊》上,，另外一個團(tuán)隊將論文發(fā)表在預(yù)印本網(wǎng)站arXiv上。陳玉林的團(tuán)隊則合成了砷化鎘樣品,，并且用設(shè)在英國的磚石光源和美國伯克利國家實驗室的先進(jìn)光源進(jìn)行了實驗,。 陳玉林說：“就日常使用而言，此類物質(zhì)是石墨烯很好的一個替補(bǔ),。我們正在與理論物理學(xué)家合作,，看看是否還有更多更好的材料在等著我們。此外,，也可以將此次研究作為一個平臺,，用來探索更多更奇特的物質(zhì)形態(tài)，合成出更多有趣的物質(zhì),，因為當(dāng)你打開一扇門后,，就會發(fā)現(xiàn)這扇門的后面，還有很多其他的門,?！?/FONT> 總編輯圈點 每一種新材料的創(chuàng)新和改進(jìn)，背后都是一個充滿想象力的故事,。砷化鎘故事的關(guān)鍵詞可能是“逆襲”,。這個詞用來描述從默默無聞到能力迸發(fā)的過程。盡管以替補(bǔ)的形象出現(xiàn),，不像石墨烯那樣萬眾矚目,，真正的研究者更是屈指可數(shù)，甚至新聞報道都少見,，但砷化鎘一些特有的電氣性質(zhì)正在微電子,、電力傳輸?shù)阮I(lǐng)域引起關(guān)注。當(dāng)然,，替補(bǔ)能否變成主角,，還要看性能及穩(wěn)定性、制造的難度和成本等硬指標(biāo),。希望這個“逆襲”故事有美好的結(jié)局,。 轉(zhuǎn)自中國科普網(wǎng)-前沿點評 |