钙锶可以被用于智能手机平板电视的透明导电金属

时间:2021-07-13 00:19 作者:鸭脖app
本文摘要:最近,宾州州立大学的材料科学家发现了新的半透明导电材料,使大画面显示器、智能窗、触摸屏和太阳能电池更加高效、便宜。传统式的半透明漏料、σ锡氧化物在过去几十年中仍占市场主导地位,享有90%以上显示屏市场份额。但是,在过去的十年里,业务价格急剧下降,显示器和触摸屏模块已经占移动设备生产成本的40%。 长期以来,内存芯片和CPU遵循摩尔法则,看起来更便宜。但是,智能手机和平板显示器因尺寸效应而更便宜。厂家仍在寻找可能的替代材料,但迄今为止没有光学透明、导电性和生产方便的材料。

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最近,宾州州立大学的材料科学家发现了新的半透明导电材料,使大画面显示器、智能窗、触摸屏和太阳能电池更加高效、便宜。传统式的半透明漏料、σ锡氧化物在过去几十年中仍占市场主导地位,享有90%以上显示屏市场份额。但是,在过去的十年里,业务价格急剧下降,显示器和触摸屏模块已经占移动设备生产成本的40%。

长期以来,内存芯片和CPU遵循摩尔法则,看起来更便宜。但是,智能手机和平板显示器因尺寸效应而更便宜。厂家仍在寻找可能的替代材料,但迄今为止没有光学透明、导电性和生产方便的材料。

在《自然-材料》刊登的文章中,材料科学和工程专业助理教授罗马恩格尔·赫伯特和他的团队报道了新的材料设计战略。他们没有用于传统的长禁带半导体,如锡氧化物和氧化锌,而是用于两种罕见的金属薄膜、钒酸r和钒酸钙(10纳米薄)。

这两种材料都属于强有力的相关金属,电子在强有力的相关金属中体的性质。通常的金属,如铜、金、铝或银,电子多表现出与气体相似的性质。普通金属一般表现出高光和低吸引的特性。在文章中,作者解释了为什么强大的关联金属在维持金属低导电性的同时,光学性质与传统金属相比大大提高。

同时,《自然-材料》编辑邀请美国化学学会无机化学和液体化学分会主席、西北大学催化剂和表面科研究中心主任肯尼斯佩佩尔迈尔教授、西北大学理论材料学家詹姆斯·龙迪内利教授为文章制作新闻稿,公开发表在同期杂志的《新闻和未来发展》部分。肯尼斯佩尔迈尔教授和詹姆斯龙迪内利教授高度评价了这项工作。

张和恩格尔·赫伯特的文章自1977年香农首次明确提出混入半导体设计半透明导电材料的原理以来,多年来一直被人们遵循的想法挑战,从实验和理论上证明了本征强相关金属也可以作为半透明导电材料使用。通过改变电子的有效质量,我们使金属更加透明,恩格尔·赫伯特说:我们可以自由选择电子之间的相互作用比动能小的材料。由于电子有很强的关联,电子可以感受到彼此,使其性质与液体类似,而不是没有相互作用的气体。

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这种电子液体仍然非常导电,但红外线带的光大幅度降低,提高了透明度。为了更好地解读金属透明度和导电性之间的复杂平衡,我们与美国科学理事长院士、罗格斯大学材料理论专家卡琳拉贝教授合作。

我们必须通过她的团队合作定量计算这种材料有多像液体恩格尔·赫伯特。拉贝反对宾州州立大学研究团队的材料理论说明。

研究人员相信他们不会找到像钒酸r(钙)这样的材料。张磊是这个自然材料的第一作者,也是恩格尔·赫伯特研究小组的博士研究生。张磊第一次意识到这是找到的。

在重新加入研究组之前,我作为一名技术综合工程师在硅谷工作了两年。许多公司甚至创业公司都希望优化锡氧化物,寻找潜在的替代品。但是,通过优化和改良同类材料获得的提高空间非常有限。

张磊说。当我们实现电气测量时,我告诉了强相关金属材料不是很可能的替代品。目前,△售价约为每公斤750美元,钒酸r(钙)的构成要素在地壳中金属量相当小。

钒的售价约为每公斤25美元,但钙r比钒便宜。强有力的关联金属薄膜接近σ锡氧化物薄膜的结构。

从我们的解释来看,钒酸r(钙)几乎可以用于完全相同的生产设备的生产。恩格尔-赫伯特说。


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