斯旺西大学 硫化铅纳米结构的左形状，基于一系列透射电子显微镜图像的计算机重构
左边的直条纹表现得像半导体，右边的锯齿形纳米线表现得像金属
右边的电子器件由两个金电极接触硅片上的纳米线(红色)组成(蓝色)
学分:匈牙利/加的斯大学、拉明/DESY、克林克/罗斯托克大学和斯旺西大学
一个斯旺西/罗斯托克的联合研究小组表明，半导体材料表面的晶体结构可以使它们表现得像金属，甚至像超导体
这一发现有可能为更节能的电子设备等进步打开大门
半导体是晶体管、集成电路、传感器和发光二极管的有源部分
这些主要基于硅的材料是当今电子工业的核心
我们几乎连续不断地使用他们的产品，在现代电视机、电脑中，作为照明元件，当然还有手机
另一方面，金属连接着有源电子元件，是器件的框架
由斯旺西大学化学系和德国罗斯托克大学的克里斯蒂安·克林克教授领导的研究小组分析了半导体材料表面的晶体
研究小组将一种叫做胶体合成的方法应用于硫化铅纳米线，发现构成晶体的铅和硫原子可以以不同的方式排列
至关重要的是，他们发现这影响了材料的性能
在大多数配置中，两种类型的原子混合在一起，整个结构显示出预期的半导体行为
然而，研究小组发现，晶体上一个特殊的“切口”，表面有所谓的{111}面，只含有铅原子，显示出金属特征
这意味着纳米线携带更高的电流，它们的晶体管行为受到抑制，它们不像半导体那样对光照做出反应，并且它们表现出相反的温度依赖性，这是金属的典型特征
医生
斯旺西/罗斯托克团队的研究人员之一迈赫迪·拉明说: “在我们发现我们可以合成具有不同切面的硫化铅纳米线，使它们看起来像直线或锯齿形线之后，我们认为这一定对它们的电子性质产生了有趣的影响
但这两种行为对我们来说是相当意外的
因此，我们开始更详细地研究形状的后果
" 研究小组随后又有了第二个发现:在低温下，纳米结构的表层甚至表现得像超导体
这意味着电子通过电阻明显较低的结构传输
领导这项研究的斯旺西大学和罗斯托克大学的克里斯蒂安·克林克教授说: “这种行为令人震惊，当然需要更详细地进一步研究
但它已经给出了令人兴奋的新见解，即同一种材料如何根据其结构和未来可能的情况而具有不同的基本物理性质
一个潜在的应用是无损能量传输，这意味着没有能量浪费
通过进一步优化和将该原理转移到其他材料，可以取得显著的进步，这可能导致新的高效电子器件
这篇文章给出的结果仅仅是迈向新的令人激动的材料化学和物理的漫长而富有成果的旅程的第一步
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