新型金屬材料或帶來價(jià)廉質(zhì)優(yōu)的智能設(shè)備顯示屏
2015年12月23日 13:27 4082次瀏覽 來源： 科技日?qǐng)?bào) 分類： 新材料前沿
據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報(bào)道，美國賓夕法尼亞州立大學(xué)的科學(xué)家發(fā)明了一種既高度透明又具備優(yōu)良導(dǎo)電性能的新材料，它或?qū)砹畠r(jià)又高效的智能設(shè)備顯示屏。
目前應(yīng)用于顯示屏的透明導(dǎo)體中，銦錫氧化物獨(dú)占了超過90%的“江山”，它的“霸主”地位已經(jīng)持續(xù)了60年。然而在過去十年中，銦的價(jià)格大幅上升，在存儲(chǔ)芯片和處理器越來越便宜的情況下，顯示屏卻越來越貴。制造商一直在尋求銦錫氧化物可能的替代物，卻一直沒有找到像它一樣將良好的光學(xué)透明度、導(dǎo)電性能和易于制造集于一身的“候選者”。
賓夕法尼亞州立大學(xué)材料科學(xué)和工程副教授羅曼·恩格爾-赫爾伯特帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)找到了問題的答案——一種厚度為10納米的叫做“相關(guān)金屬”的薄膜材料。在大部分傳統(tǒng)金屬如銅、金、鋁或銀中，電子的流動(dòng)形式與氣體類似。而在相關(guān)金屬如釩酸鍶和釩酸鈣中，電子可以像液體一樣流動(dòng)。研究人員表示，這種形式的電子流動(dòng)可以同時(shí)帶來優(yōu)良的光學(xué)透明度和導(dǎo)電性。
“我們?cè)噲D通過改變材料內(nèi)部電子的有效質(zhì)量來讓金屬變得透明。”恩格爾-赫爾伯特說，為此他們選擇了材料內(nèi)部負(fù)電荷電子之間靜電作用更大的金屬。這種靜電作用帶來的結(jié)果就是，電子可以互相“感覺”到彼此，并像液體一樣流動(dòng)。這種電子流體依然具有高度導(dǎo)電性，但是當(dāng)向它投射光束時(shí)，它的反射性變差，從而變得更透明了。
值得強(qiáng)調(diào)的是，目前每公斤銦的成本在750美元左右，而每公斤釩酸鍶和釩酸鈣只有25美元，不到銦的價(jià)格的5%。
“我們的相關(guān)金屬完全可以與銦錫氧化物相媲美。”恩格爾-赫爾伯特說，“現(xiàn)在的問題是如何將這種材料應(yīng)用在大規(guī)模工業(yè)制造中。”
責(zé)任編輯：淮金
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