液態(tài)金屬中的元素爭(zhēng)奪表面
一些合金在室溫或接近室溫時(shí)處于液態(tài)。這些合金通常由鎵和銦(用于低能量燈的元素)、錫和鉍(用于建筑的材料)組成。液態(tài)合金中元素的比例和性質(zhì)在液態(tài)金屬表面產(chǎn)生了迄今為止很少有人探索的非凡現(xiàn)象，即元素之間的競(jìng)爭(zhēng)以占據(jù)合金表面。因此，合金表面的成分與核心不同，該表面積可潛在地用于收獲具有前所未有的成分和性能的新型材料。
悉尼新南威爾士大學(xué)的研究人員首次提出，與元素之間的表面競(jìng)爭(zhēng)相關(guān)的現(xiàn)象可用作收集可用于電子產(chǎn)品的混合金屬氧化物片的方法。這一觀察結(jié)果可能為從液態(tài)金屬表面生產(chǎn)用于電子和光學(xué)行業(yè)的大型二維 (2D) 電子材料開辟新的視野。傳統(tǒng)上，制造工藝用于制造電子和光學(xué)設(shè)備的過程是在極其清潔的環(huán)境中，在嚴(yán)格控制的條件下使用超純材料進(jìn)行的。最小的雜質(zhì)會(huì)導(dǎo)致最終器件的功能顯著喪失。當(dāng)添加摻雜劑時(shí)，這些過程甚至更加關(guān)鍵。然而，采用新開發(fā)的工藝，表面富集和摻雜在合金內(nèi)部自然進(jìn)行，避免了其他元素的污染。
在這里，研究人員展示了鉍錫合金的例子，以探索液態(tài)金屬的表面和核心之間的對(duì)比。令人驚訝的是，在這些合金中，即使在液態(tài)合金中鉍的濃度非常高的情況下，收獲的納米片中的鉍含量也明顯小于錫。
“通過利用液態(tài)金屬界面的選擇性富集，并收集摻雜的金屬氧化物半導(dǎo)體層，可以減輕傳統(tǒng)工藝的復(fù)雜性，并可以實(shí)現(xiàn)對(duì)結(jié)果的高度控制，”Mohammad Bagher 博士說Ghasemian，該作品的主要作者。“這里展示的想法提供了真正的潛力，可以影響電子和光學(xué)行業(yè)大規(guī)模應(yīng)用的半導(dǎo)體材料設(shè)計(jì)的幾個(gè)過程，”該研究的通訊作者兼中心主任 Kourosh Kalantar-Zadeh 教授補(bǔ)充道。先進(jìn)的固體和液體電子和光學(xué)(CASLEO)。
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