▲这张图片显示了原子在铁电状金属中的位置,其中包含钛酸钡、钛酸锶和钛酸镧。
1965年,美国普林斯顿大学的著名物理学家、诺贝尔奖获得者Philip W. Anderson提出理论,认为铁电金属可以导电,尽管它并不存在于自然界。几十年来,科学家们一直认为该理论是不可能被证明的,这就像试图把火和水混合。但据每日科学网6月11日报道,一个由美国罗格斯大学领导的国际科学家团队近日证实了这一理论,其研究结果发表在《自然?通讯》上。
“我们在室温条件下创造了一种在自然界中不存在的新型二维人工材料,它具有铁电特性且能够导电。” 研究小组组长、罗格斯大学实验物理学教授Jak Chakhalian说。
作为技术的基石,铁电材料被广泛应用于手机、天线、计算机存储、医疗设备、高精度电机、超灵敏传感器、声纳设备等电子设备中。“目前的这些材料中没有一种能够导电,而我们的新发现可能会催生新一代的设备和应用。”Chakhalian说,“铁电体是一类重要的技术材料,当通电的时候,它们会运动,收缩和扩张,这样你就可以精确地移动物体。此外,每一款现代手机都有几十个特性与铁电材料相似的部件。”
他的团队,包括研究的主要作者、前博士生、现中国科学院教授Yanwei Cao,利用最先进的工具,制造出了只有几个原子厚的材料薄片。Cao教授解释道:“当一种物质变成铁电体时,它的原子会永久地转移。我们想要给一种能导电的人造晶体增加金属属性,因此我们在界面上采用两层非常薄的金属来形成二维金属,并添加具有特殊性质的第三层,来转移金属层中的原子,从而产生类铁电性金属。新结构内置了几个功能,这是一个巨大的双赢。”
编译:Coke
责编:南熙