科學(xué)家將原子級細(xì)線編織成絲帶

東京——東京都立大學(xué)的研究人員成功地使用過渡金屬硫?qū)倩锏募{米線來制造原子級薄的“納米帶”。成束的納米線暴露在硫?qū)僭託怏w和熱量中，這有助于將線合并成窄條。納米帶在精密電子設(shè)備中備受追捧;鑒于該方法的可擴(kuò)展性，該團(tuán)隊希望它能在尖端材料的工業(yè)生產(chǎn)中得到廣泛應(yīng)用。

電子時代的材料科學(xué)既具有革命性，又具有挑戰(zhàn)性。隨著電路變得更小、更快和更節(jié)能，科學(xué)家們面臨著控制其中所用材料的原子級結(jié)構(gòu)的日益艱巨的挑戰(zhàn)。一種有前途的研究途徑是使用只有幾個原子寬的復(fù)雜材料線。一種這樣的結(jié)構(gòu)由過渡金屬硫?qū)倩锝M成，過渡金屬和硫?qū)僭氐慕M合，原子與元素周期表上的氧共享一列。這些原子級薄的“納米線”具有其一維結(jié)構(gòu)所獨有的特性，在復(fù)雜的電子設(shè)備中備受追捧。但是它們的細(xì)微之處在于它們?nèi)狈烧{(diào)性。這就是“納米帶”的用武之地，也就是狹窄的，原子級薄片。例如，對其寬度的精細(xì)控制會導(dǎo)致其電子和磁性特性的受控變化。

大量工作已被用于從下向上“構(gòu)建”納米帶。然而，問題在于這些方法的可擴(kuò)展性不是很高。這是為商業(yè)設(shè)備大批量生產(chǎn)的問題?，F(xiàn)在，由東京都立大學(xué)的 Hong En Lim 博士和 Yasumitsu Miyata 副教授領(lǐng)導(dǎo)的一個團(tuán)隊提出了一種將納米線組裝成納米帶的可擴(kuò)展方法。該團(tuán)隊已經(jīng)開創(chuàng)了批量生產(chǎn)納米線的方法。通過采用一些碲化鎢納米線，他們創(chuàng)造了沉積在平坦基板上的線束。這些暴露在不同硫?qū)僭氐恼羝?，如硫、硒和碲。在熱量和蒸汽的結(jié)合下，最初分開的線束成功地編織在一起，形成狹窄的、具有特征鋸齒形結(jié)構(gòu)的原子級薄“納米帶”。通過調(diào)整原始束的厚度，他們甚至可以選擇這些帶的方向是平行于基板還是垂直于基板，這要歸功于邊緣或面與底面平行的有利程度之間的競爭。此外，通過調(diào)整放置束的基板，他們可以控制色帶是隨機(jī)定向還是指向單一方向。重要的是，該方法具有可擴(kuò)展性，可應(yīng)用于從實驗室規(guī)模制造少量色帶到在大面積基板上進(jìn)行批量合成。由于邊緣或面與底面平行是多么有利之間的競爭。此外，通過調(diào)整放置束的基板，他們可以控制色帶是隨機(jī)定向還是指向單一方向。重要的是，該方法具有可擴(kuò)展性，可應(yīng)用于從實驗室規(guī)模制造少量色帶到在大面積基板上進(jìn)行批量合成。由于邊緣或面與底面平行是多么有利之間的競爭。此外，通過調(diào)整放置束的基板，他們可以控制色帶是隨機(jī)定向還是指向單一方向。重要的是，該方法具有可擴(kuò)展性，可應(yīng)用于從實驗室規(guī)模制造少量色帶到在大面積基板上進(jìn)行批量合成。

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