作者:挪威科技大学斯坦纳·勃兰特 在原子水平上使用“隐藏”缺陷可以改变材料的导电性，同时保持其结构完整性
学分:纳米层研究计算 挪威科技大学(NTNU)的研究人员发现了一种检查氧化物材料电子特性的全新方法
这为更小的组件和更可持续的电子产品打开了大门
“我们发现了一种全新的方法，可以在纳米尺度上控制材料的导电性，”NTNU材料科学与工程系的丹尼斯·梅尔教授说
新方法的一个优点是，它不像以前的方法那样干扰材料的其他特性
这使得在同一种材料中结合不同的功能成为可能，这是纳米技术的一个重要进步
“真正了不起的是，这个项目是在NTNU进行的，涉及几个部门的人
我们还受益于纳米实验室和透射电子显微镜双子中心等关键设施
这种跨学科的方法展示了当我们一起工作时我们能做什么，”梅尔说
《自然材料》杂志上的一篇新文章阐述了这一发现
这篇文章甚至在印刷之前就已经引起了国际关注
该领域的主要专家在八月份的《自然材料》杂志上讨论了这一发现带来的可能性
我们很少考虑打开灯泡或使用电器背后的技术
对微小带电粒子的控制只是日常生活的一部分
但是在小得多的纳米尺度上，科学家们现在能够常规地操纵电子流
这为几乎不用电的电脑和手机中更小的组件打开了可能性
然而，一个基本问题仍然存在
你可以模拟纳米级的电子元件，但是一些最有前途的概念似乎是相互排斥的
这意味着您不能组合多个组件来创建网络
梅尔说:“利用量子现象需要极高的精度来保持材料中不同物质的正确比例，同时改变材料的化学结构，如果你想创造人工突触来模拟我们从生物学中知道的神经通路的特性，这是必要的。”
由梅尔教授领导的跨部门协作努力，通过开发一种新方法，成功地规避了其中一些问题
梅尔说:“新方法是基于利用原子层面的‘隐藏’不规则性，即所谓的反弗兰克尔缺陷。”
研究人员设法自己制造了这种缺陷，从而使绝缘材料变成导电的
材料中的缺陷与其各种性能有关
然而，反弗兰克尔缺陷可以用这样一种方式处理，即电导率的变化不影响材料的实际结构或常娥它的其他性质，如磁性和铁电性
“保持结构完整性使得使用相同材料设计多功能装置成为可能
迈耶说:“这是向纳米级新技术迈出的一大步。”
研究团队包括S教授
M
材料科学与工程系的塞尔巴赫教授
J
来自物理系的范·海尔沃特和雅克·阿科拉教授以及佩尔·埃里克·武勒姆和大卫·高副教授，来自机械和工业工程系的扬·托尔格森副教授
这种新方法的另一个优点是，研究人员可以通过简单的热处理来擦除纳米级的元件
之后，您可以更改或升级材料中的组件
“也许我们将能够更长时间地使用我们的电子产品，而不是回收或扔掉它们
我们可以升级它们
这从根本上来说更加环保，”梅尔说
计划已经在进行，以进一步尝试结合不同的组成部分
这项工作将由NTNU材料科学与工程系的FACET小组进行
这项工作得到了欧洲研究委员会的支持，这是通过梅尔去年获得的一笔ERC整合基金实现的
著名的量子自旋电子学中心也参与其中
目标是利用电子中的电荷和自旋给我们一个更加环保的未来
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