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標題: 單一材料可當超導體﹑金屬﹑半導體﹑絕緣體 [打印本頁]

作者: jiunn36 時間: 2025-4-29 03:07 PM 標題: 單一材料可當超導體﹑金屬﹑半導體﹑絕緣體

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　　日本理化學研究所(RIKEN)團隊發現一種新方法能使「二硫化鉬」轉化為多種電子狀態﹐一種材料分飾四角﹐充當超導體﹑金屬﹑半導體﹑絕緣體皆可。
　　二硫化鉬(molybdenum disulfide)是由鉬﹑硫2種元素組成的化合物(化學式 MoS2)﹐屬於二維過渡金屬硫化合物(transition metal dichalcogenides, TMDs)。這些年來﹐TMDs以層狀結構﹑可調性﹑應用性等優勢引起許多研究人員興趣﹐比如電晶體﹑儲能元件﹑感測器。最近日本理化學研究所團隊開發基於電晶體的技術﹐能使單層二硫化鉬材料表現各種電子行為﹐充當超導體﹑金屬﹑半導體或絕緣體﹔這種新技術也可能促進發現新超導材料。
　　二硫化鉬可分離成原子厚度的薄層﹐其中鉬原子夾在硫原子層之間﹐根據硫原子排列方式﹐二硫化鉬能在2種不同結構相存在﹕作為半導體的2H相﹐以及作為金屬的1T相﹐前者非常有希望用於下一代半導體設備。為了探索材料如何在不同相之間變化﹐研究人員建置具場效應的電晶體﹐連接至2H相二硫化鉬樣品並調節施加到電晶體的電壓以高精度控制手法將鉀離子插入材料。
　　隨著鉀濃度增加﹐研究人員發現材料從2H相突然轉變為1T相﹐或者說當每5個鉬原子含約2個鉀離子就會發生這種變化﹐凸顯離子濃度與相行為的明確關聯。接著研究人員引入適量鉀離子再將樣品冷卻至-268℃﹐發現1T相能變成超導體﹔如果鉀從 1T 相流出直到離子濃度相對較低﹐而溫度冷卻至-193℃﹐材料則從金屬轉變為絕緣體。
　　該結果表明﹐引入鉀離子是控制二維材料(如二硫化鉬)結構與特性的強大新方法﹐不僅有助探索超導體與相關電子狀態新型特性﹐也有助發現新型超導體。

作者: tomboss 時間: 2025-5-5 12:45 AM

透過調整不同的量子組態
讓相同材料可以在
超導體﹑金屬﹑半導體﹑絕緣體
相互切換
厲害

作者: z8537346 時間: 3 天前

看來會是維護成本相當高的材料。
需求100度溫度上下的變化，升降溫基本上就會需要消耗大量能量。
利用在極端氣候環境地區，或許是一大利多。

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