新式双螺旋状无机半导体资料

时间: 2023-12-12 18:24:19 |   作者: 新闻中心

  来历：慕尼黑工业大学(Technical University of Munich ,TUM）摘要：携带着遗传信息的DNA具有安稳而柔韧的双螺旋结构，它使地球上生命的存在成为可能。近来，慕尼黑工业大学（Technical University of Munich, TUM)的一个研讨团队发明晰一种双螺旋结构的无机半导体资料。该资料由锡，碘和磷元素组成，不只具有特殊的光学和电学特性，还具有机械柔韧性。携带着遗传信息的DNA具有安稳而柔韧的双螺旋结构，它使地球上生命的存在成为可能。近来，慕尼黑工业大学（TechnicalUniversity of Munich, TUM)的一个研讨团队发明晰一种双螺旋结构的无机半导体资料。该资料由锡，碘和磷元素组成，不只具有特殊的光学和电学特性，还具有机械柔韧性。柔软多变却不失强度，这是天然编码的遗传信息以双螺旋结构存在的一个原因。慕尼黑工业大学的科学家们发现了一种无机化合物，该化合物中的元素摆放成双螺旋状。这种新式半导体资料由锡元素，碘元素和磷元素组成，被称作SnIP。此外，该资料的柔性远超于传统的无机半导体资料。厘米长短的纤维能够被随意弯折而不开裂。“SnIP的性质无疑取决于双螺旋结构，”Daniela Pfister解释道,他是慕尼黑工业大学新式资料组成与表征范畴的教授，也是Tom Nilges团队的研讨人员。正是他发现了这种新式资料。“SnIP能够克为出产单位轻松地完成大规模出产。比较之下，砷化镓具有相似的电子学特性，但毒性却远大于SnIP。”从太阳能电池的能量转化和热电元件到光催化传感器和光电器材，SnIP的半导体特性使其具有宽广的运用远景。此外，经过参杂其他元素，新资料的电子学特性也使其的适宜运用的规模被扩展。由于原子以双螺旋的方式摆放，厘米长短的纤维能够被持续分红更细的纤维。迄今为止，最细的纤维只要几个纳米，仅由五个双螺旋线组成。这为纳米电子学的运用打开了一扇大门。“将新资料的半导体特性与机械柔性结合起来，咱们看好其运用远景，” Nilges教授介绍道。“与有机太阳能电池比较，该无机资料有望取得更高的安稳性。比方，SnIP在500°C (930 °F)左右时，其性质仍旧能保持安稳。”

  刚刚起步“碳具有多种结构，如三维的金刚石，二维的石墨烯和一维的纳米管，”Nilges教授解释道，“与碳相似，半导体资料也具有多种结构，如三维的硅，二维的磷烯，以及本文中介绍的初次发现的一维资料，这给咱们咱们带来的欢喜不亚于之前发现的碳纳米管。”正如碳纳米管和依据聚合物的印刷油墨那样，双螺旋结构的SnIP能够悬浮在比如甲苯之类的溶剂中。用这种办法，能够很简单将其制成薄膜，而且本钱低价。“可是咱们还处于资料研发的前期，”Daniela Pfister介绍道。“咱们应该找到每步的工序。”由于双螺旋链状的SnIP具有手性，而由单一某种手性构型的资料往往具有共同的光学特性，这也使其在光电子学研讨范畴具有杰出的运用远景。可是到现在为止，还没有技能能够别离这两种异构体。研讨人员的理论核算依据成果得出:其他许多元素也能够制造出相似无机双螺旋结构的资料。于此一起，研讨人员现已针对这些研讨成果申请了很多专利。现在，研讨者们正在力图为其他各种的双螺旋资料探究适宜的出产工序。跨学科协作为了研发这种特性优异的新资料，研讨人员进行了广泛的跨学科协作：光致发光和导电性丈量由慕尼黑工业大学Walter Schottky担任。奥格斯堡大学（University of Augsburg）的理论化学家则主攻理论核算。基尔大学（University of Kiel）和位于斯图加特（Stuttgart）的马克斯?普朗克固体物理研讨所（MaxPlanck Institute of Solid State Research）的研讨者们担任透射电镜调查。穆斯堡尔谱和磁性是在奥格斯堡大学丈量的。勃兰登堡工业大学（TU Cottbus）的研讨人员则对热力学的丈量有所奉献。翻译：杨镐羽审稿：林然内容源：