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        中新研究團(tuán)隊(duì)合作研制出超薄納米材料


        來(lái)源:中國(guó)科學(xué)報(bào)

        [導(dǎo)讀]  日前,中科院蘇州納米所與新加坡南洋理工大學(xué)研究團(tuán)隊(duì)合作,研制出了一種新型超薄納米材料,該結(jié)果填補(bǔ)了原子尺度超薄材料(或二維材料)在垂直方向壓電性能研究的空白,為未來(lái)研制以超高精度實(shí)現(xiàn)原子操控的儀器奠定了重要的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。

        中國(guó)粉體網(wǎng)訊  近日,中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張珽團(tuán)隊(duì)與新加坡南洋理工大學(xué)劉政團(tuán)隊(duì)合作,制出了一種新型超薄納米材料,為未來(lái)研制以超高精度實(shí)現(xiàn)原子操控的儀器奠定了重要的理論和實(shí)驗(yàn)基礎(chǔ)。相關(guān)成果發(fā)表于《科學(xué)進(jìn)展》。


        精密的定位和驅(qū)動(dòng)依賴(lài)致動(dòng)器,而致動(dòng)器的最重要核心之一為壓電材料。簡(jiǎn)單地說(shuō),這種材料具有極性,可通過(guò)外加電壓,獲得細(xì)微形變,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高精度驅(qū)動(dòng);反其道亦行之,壓電材料可應(yīng)用于高精度的應(yīng)變、位移與定位的傳感器。


        劉政說(shuō):“從某種程度上說(shuō),儀器的精度決定了人類(lèi)對(duì)物質(zhì)世界的認(rèn)知極限,其中高精度的壓電材料不可或缺。壓電材料已成為人類(lèi)探索微觀世界的‘智能肌肉’。”


        為一窺原子,需要在亞原子精度上移動(dòng)探針;為驗(yàn)證小尺度下萬(wàn)有引力的平方反比關(guān)系,需要對(duì)實(shí)驗(yàn)部件精確定位感知……而要做到這一切,高性能的壓電材料不可或缺。


        該研究團(tuán)隊(duì)通過(guò)化學(xué)氣相沉積法,制備出一種高質(zhì)量硫化鎘超薄納米片薄膜,厚度僅有2~3納米,隨后用掃描探針顯微鏡等原位表征技術(shù),對(duì)硫化鎘超薄納米片材料的垂直方向壓電性能進(jìn)行了研究。


        他們發(fā)現(xiàn),這種超薄硫化鎘納米片在垂直方向的壓電性能隨著厚度降低到2~3納米而增強(qiáng)了3倍,而理論模擬研究也驗(yàn)證了這一結(jié)論。該結(jié)果填補(bǔ)了原子尺度超薄材料(或二維材料)在垂直方向壓電性能研究的空白。


        科研人員認(rèn)為,短期來(lái)看,高性能的超薄壓電材料對(duì)于制造高精度傳感器、先進(jìn)機(jī)電元件大有裨益,包括降低尺寸、增加集成度、改造為柔性電子器件等。長(zhǎng)遠(yuǎn)而言,超薄壓電材料甚至可以改變?nèi)祟?lèi)對(duì)世界的認(rèn)知。


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