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氮化硼導熱體

發布日期:2020-01-19 作者: 點擊:

     少量的氟將白色石墨烯由絕緣體轉變成具有磁性的寬帶隙半導體。萊斯大學的科學家表示,這樣可以使獨特的材料適用于極端環境中的電子設備。

     萊斯大學的科學家表示,這樣可以使獨特的材料適用于極端環境中的電子設備。萊斯大學研究人員的一篇概念證明論文證實了將二維六方氮化硼(h-BN)(即白色石墨烯)從絕緣體轉變為半導體的方法。他們說,磁性是一個意想不到的額外收獲。

     由于原子薄的材料是一種特殊的熱導體,研究人員認為它可能對高溫應用中的電子產品有用,甚至可能是磁存儲器件。萊斯大學的科學家Pulickel Ajayan表示:“h-BN是一種穩定的絕緣體,在商業上非常有用,可用于保護涂層甚至在化妝品中,因為它吸收了紫外線。研究人員嘗試修改其電子結構已經付出了很多努力,但是我們認為它不會成為半導體和磁性材料。所以這項研究是非常不同的,沒有人在h-BN中看到這種行為。”研究人員發現,向h-BN添加氟,并引入到原子矩陣中的缺陷,從而減小了帶隙,使其成為半導體。帶隙決定材料的導電性。

    萊斯大學博士后研究員兼合著者Chandra Sekhar Tiwary說:“我們看到加入約5%的氟時,帶隙縮小了。隨著繼續增加氟,帶隙變小,但只是到了某一點。精確的控制氟是我們需要處理的。我們可以得到一個范圍,但還沒有實現精確的控制。由于材料原子薄,一個原子減少或增多都會帶來相當多的變化。在接下來的一組實驗中,我們想要學會精確地調整原子。”他們確認,添加氟原子施加的張力改變了氮原子中電子的“自旋”,并影響了它們的磁矩,這些決定了原子如何像無形納米尺度羅盤那樣對磁場發生響應。

     賴斯大學的研究生兼主要作者Sruthi Radhakrishnan說:“我們看到角度定向旋轉,這對于二維材料來說非常不尋常。與對準以形成鐵磁體或彼此抵消不同,自旋隨機傾斜,使平面材料隨機存儲凈磁性。這些鐵磁體或反鐵磁性存儲可以存在于相同的h-BN樣品中,這使得它們與競爭的領域成為“沮喪的磁體”。

    研究人員說,他們這種簡單、可擴展的方法在其他2-D材料中具有潛在應用價值。“通過納米工程制造新材料正是我們研究組所關注的。


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