科学家:水泥浆可变导电金属 市场广大

人气 31

【大纪元2013年05月29日讯】(大纪元记者王明编译报导)科学家最新的研究成果显示,他们已解开水泥浆转变成液体金属的秘密。水泥浆经高温加工后可变成半导体,同时也开创了消费性电子产品的庞大商机,可应用于薄膜、保护表层和电脑晶片等工业领域。

据物理学家组织网站(phys.org)报导,主导这项研究的美国能源部阿贡国家实验室(Argonne National Laboratory)物理学家班莫尔(Chris Benmore)说:“这种新材料的市场广大,如液晶显示器中的薄膜电阻,及现在一般平板电脑上的显示器。”

这项物质成功转变性质的研究证实,采用独特的技术,就能制造金属玻璃材料,此新材料具有众多正面的属性,包括抗腐蚀性较一般金属高,易脆性比传统玻璃低,具导电性、加工和成型的流动性,且在磁场中的能量损耗率低。

在先前的相关研究中,仅金属材料才能转换成金属玻璃的物质形式。水泥浆之所以能达到物理性质的转变,主要是经由电子捕捉(electron trapping)的技术,在以往的研究中,仅于氨水中发生过相同现象。

科学家在了解水泥浆也具有相同性质后,也尝试测试其他材料,希望以这种方式找出绝缘物质能导电的其他新材料,这开启了日后应用其他固体绝缘材料,在室温下转换成半导体的可能性。

在这项研究中,科学家采用了钙铝石(mayenite),这是钙和铝的氧化物,亦是构成高铝水泥(快干水泥)的主要成分。他们运用二氧化碳雷射光束,搭配气浮(aerodynamic levitator)技术,将钙铝石加热至摄氏2,000度高温并使其熔化。

另外,此材料必须在不同的气体中加工,以控制玻璃中氧原子键结的形式。而气浮法的主要作用是避免高热的溶液碰触容器表面以形成结晶体。此外,溶液冷却形成玻璃后,使得电子捕捉能以电子传导所需的形式进行。

科学家发现,当自由电子被玻璃内的笼状结构所“捕捉”时,便能产生导电性。被捕获的电子发生导电性,近似金属内的导电机制。

这项研究结果刊登在5月下旬出刊的《美国国家科学院院刊》(Proceedings of the National Academy of Sciences)上。

(责任编辑:陈俊村)

相关新闻
南韩团队开发出全球最细半导体金属导线
变变变 蚯蚓将有毒金属变成半导体
三星胜苹果 成最大半导体客户
半导体事业差  日富士通大裁员
如果您有新闻线索或资料给大纪元,请进入安全投稿爆料平台
评论