美(měi)國科學家發明(míng)了(le)一種新型金(jīn)屬 或帶來(lái)價廉質優顯示屏
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發布時(shí)間:2016-01-08
據物理(lǐ)學家組織網報(bào)道(dào),美(měi)國賓夕法尼亞州立大(dà)學的科學家發明(míng)了(le)一種既高(gāo)度透明(míng)又具備優良導電性能(néng)的新材料,它或将帶來(lái)廉價又高(gāo)效的智能(néng)設備顯示屏。
目前應用(yòng)于顯示屏的透明(míng)導體中,铟錫氧化物獨占了(le)超過90%的“江山”,它的“霸主”地位已經持續了(le)60年。然而在過去十年中,铟的價格大(dà)幅上(shàng)升,在存儲芯片和(hé)處理(lǐ)器越來(lái)越便宜的情況下(xià),顯示屏卻越來(lái)越貴。制造商一直在尋求铟錫氧化物可能(néng)的替代物,卻一直沒有找到(dào)像它一樣将良好(hǎo)的光學透明(míng)度、導電性能(néng)和(hé)易于制造集于一身的“候選者”。
賓夕法尼亞州立大(dà)學材料科學和(hé)工(gōng)程副教授羅曼·恩格爾-赫爾伯特帶領的團隊找到(dào)了(le)問題的答(dá)案——一種厚度爲10納米的叫做“相關金(jīn)屬”的薄膜材料。在大(dà)部分傳統金(jīn)屬如銅、金(jīn)、鋁或銀中,電子的流動形式與氣體類似。而在相關金(jīn)屬如釩酸锶和(hé)釩酸鈣中,電子可以像液體一樣流動。研究人員表示,這(zhè)種形式的電子流動可以同時(shí)帶來(lái)優良的光學透明(míng)度和(hé)導電性。
“我們試圖通過改變材料内部電子的有效質量來(lái)讓金(jīn)屬變得透明(míng)。”恩格爾-赫爾伯特說,爲此他(tā)們選擇了(le)材料内部負電荷電子之間靜電作(zuò)用(yòng)更大(dà)的金(jīn)屬。這(zhè)種靜電作(zuò)用(yòng)帶來(lái)的結果就是,電子可以互相“感覺”到(dào)彼此,并像液體一樣流動。這(zhè)種電子流體依然具有高(gāo)度導電性,但(dàn)是當向它投射光束時(shí),它的反射性變差,從(cóng)而變得更透明(míng)了(le)。
值得強調的是,目前每公斤铟的成本在750美(měi)元左右,而每公斤釩酸锶和(hé)釩酸鈣隻有25美(měi)元,不到(dào)铟的價格的5%。
“我們的相關金(jīn)屬完全可以與铟錫氧化物相媲美(měi)。”恩格爾-赫爾伯特說,“現(xiàn)在的問題是如何将這(zhè)種材料應用(yòng)在大(dà)規模工(gōng)業制造中。”