新型金屬材料或帶來價廉質優(yōu)的智能設備顯示屏
2015年12月23日 13:27 4269次瀏覽 來源： 科技日報 分類： 新材料前沿
據物理學家組織網報道，美國賓夕法尼亞州立大學的科學家發(fā)明了一種既高度透明又具備優(yōu)良導電性能的新材料，它或將帶來廉價又高效的智能設備顯示屏。
目前應用于顯示屏的透明導體中，銦錫氧化物獨占了超過90%的“江山”，它的“霸主”地位已經持續(xù)了60年。然而在過去十年中，銦的價格大幅上升，在存儲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透明度、導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材料科學和工程副教授羅曼·恩格爾-赫爾伯特帶領的團隊找到了問題的答案——一種厚度為10納米的叫做“相關金屬”的薄膜材料。在大部分傳統(tǒng)金屬如銅、金、鋁或銀中，電子的流動形式與氣體類似。而在相關金屬如釩酸鍶和釩酸鈣中，電子可以像液體一樣流動。研究人員表示，這種形式的電子流動可以同時帶來優(yōu)良的光學透明度和導電性。
“我們試圖通過改變材料內部電子的有效質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部負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果就是，電子可以互相“感覺”到彼此，并像液體一樣流動。這種電子流體依然具有高度導電性，但是當向它投射光束時，它的反射性變差，從而變得更透明了。
值得強調的是，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，不到銦的價格的5%。
“我們的相關金屬完全可以與銦錫氧化物相媲美。”恩格爾-赫爾伯特說，“現在的問題是如何將這種材料應用在大規(guī)模工業(yè)制造中。”
責任編輯：淮金
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