未来电子产品的巨大进步

挪威科技大学(NTNU)的研究人员发现了一种全新的方法来检查氧化物材料的电子性能。这为更细小的组件和更可持续的电子产品打开了大门。

NTNU材料科学与工程系的Dennis Meier教授说：“我们发现了一种控制纳米级材料电导率的全新方法。”

新方法最好的方面之一是，它不会像以前的方法那样干扰材料的其他属性。这使得可以在同一材料中组合不同的功能，这对于纳米级技术而言是重要的进步。

“真正令人高兴的是，该项目是从NTNU运行的，涉及多个部门的人员。我们还受益于NanoLab和TEM(透射电子显微镜)双子座中心等关键设施。这种跨学科的方法表明了我们在开展工作时可以做的事情一起工作。”迈耶说。

《自然材料》杂志上的一篇新文章探讨了这一发现。该文章甚至在印刷前就已经引起国际关注。

该领域的领先专家在八月的《自然材料》中讨论了这项发现提供的可能性。

我们很少考虑打开灯泡或使用电器背后的技术。在微小范围内控制带电粒子只是日常生活的一部分。

但是现在，在更小的纳米尺度上，科学家通常能够操纵电子流。这为几乎不用电的计算机和移动电话中甚至更小的组件提供了可能性。

但是，基本问题仍然存在。您可以模拟纳米级电子组件，但是一些最有前途的概念似乎是相互排斥的。这意味着您不能组合多个组件来创建网络。

“利用量子现象需要极高的精确度，以在改变材料的化学结构的同时保持材料中不同物质的正确比例，如果您想创建人造突触来模拟神经通路的特性(这是我们从生物学中了解到的特性)，则这是必需的”，迈耶说。

在迈尔教授的领导下，跨部门的共同努力通过开发新方法成功地规避了其中一些问题。

迈耶说：“新方法是基于在原子水平上利用“隐藏”的不规则现象，即所谓的反弗伦克尔缺陷。”

研究人员设法自己制造出此类缺陷，从而使绝缘材料变得导电。

材料的缺陷与其各种特性有关。但是，可以通过以下方式来操纵抗弗伦克尔缺陷：电导率的变化不会影响材料的实际结构或改变其其他属性(例如，磁性和铁电性)。

迈尔说：“保持结构完整性使使用相同材料设计多功能设备成为可能。这是迈向纳米级新技术的一大步。”

研究团队包括材料科学与工程系的SM Selbach教授，物理系的Antonius TJ van Helvoort教授和Jaakko Akola教授以及物理系的Per Erik Vullum和David Gao副教授，以及机械和化学系的Jan Torgersen副教授。工业工程。

新方法的另一个优点是，研究人员可以使用简单的热处理就可以擦除纳米级的组件。然后，您可以随后更改或升级材料中的组件。