物理科技生物学-PHYICA

通过限制电子和离子的mm131杨晨晨紧身运输,科学家们表示他们可以改变材料特性

纳米技术 2021-09-19 13:20:52

通过琼·科松,艾伦国家实验室学分:Pixabay / CC0公共领域喜欢池塘中的涟漪,电子像浪潮通过材料一样,当他们碰撞和互动时,他们可以发挥作用新的和有趣的模式

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能源(DOE)argonne国家实验室已经看过新的波浪模式在其形状被限制时被称为二氧化钛的金属氧化物薄膜出现

限制性地,限制边界内材料的行为可以改变材料的性质和分子通过它的运动

在二氧化钛的情况下,它引起了电子来干扰每一个其他以独特的图案,增加氧化物的电导率,或者它对电力的程度进行了增加的程度

这一切都发生在Mesoscale,这是科学家可以看到量子效应和电子和分子运动的规模

这项工作为科学家提供了更多关于原子的洞察力,电子和其他粒子在量子水平处行事

此类信息可以帮助设计能够处理信息的新材料,并在其他电子应用中有用

“真正将这项工作分开的是什么我们调查的规模的规模,“argonne的材料科学司(MSD)的西北大学研究生(MSD)

”“在这种独特的长度方面调查,使我们能够看到在那里表明的真正有趣的现象在量子水平处发生干扰,同时获得关于电子和离子的新信息如何交互

“改变几何形状,当电流施加到氧化物,电子Flo等电流时,电流通过以简单的波形形式的材料

同时,离子或带奇米影视电粒子 - 也移动它们

这些过程产生了材料的电子传输性质,例如导电性和在下一代电子设计中开发的抵抗力

“我们在研究中所做的是尝试了解我们如何通过限制电影的几何形状或形状来改变材料特性,”共同Argonne的MSD中的材料科学家和集团领导者Charudatta Phatak

开始,研究人员开始

创建的二氧化钛电影,然后在图案中设计了一种图案,该图案是仅为30至20纳米的孔,该孔相对于

添加几何图案改变了电子的移动相同的方式将岩石扔进水体变化通过它通过它的波浪(在二氧化钛的情况下,使所述图案引起彼此干扰的电子波,其导致氧化物进行更多电力

“基本上保持的干涉图案适当地放置通常将在二氧化钛的材料中移动的氧气或离子

,并且我们发现将那些在适当的地方是重要的或必要的,以获得那些波的建设性干扰,”phatak说明

研究人员调查了电导率和其他性质使用两种技术:电子全息术和电子能量损失光谱

到那最后,它们在氩气中的资源杠杆化了纳米级材料(CNM),一家科学用户设施的DOE办公室,制作样品并制作一些测量

“如果我们无法在模式中产生足够的这些孔,我们就不会看到这种独特的干扰模式,这是非常难以做到的,”兵话

“CNM和Argonne材料科学部门的专业知识和资源证明了帮助我们遵守这种紧急行为

”未来的应用,如果研究人员可以更好地理解增加的增加电导率,他们可能会找到控制电气的方法或者光学性质和线束该信息用于量子信息处理

洞察力也可用于扩展我们对可以切换电阻的材料的理解

电阻测量材料抵抗电子流量的抵抗力电流

“”电阻切换材料非常感兴趣,因为它们可以是信息载体 - 一个电阻状态可以是0,另一个电阻可以是1,“Phatak

”我们是什么“完成可以让我们更有深入了解如何通过使用几何限制来控制这些属性

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