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液态金属中的元素竞相争夺表面

发布时间:2021-09-24 23:00:22

有些合金在室温或接近室温时处于液态。这些合金通常由镓和铟(用于低能灯的元素)、锡和铋(用于建筑的材料)组成。液态合金中元素的比例和性质在液态金属表面产生了迄今为止很少被探索的异常现象,即元素之间争夺合金表面的竞争。因此,合金表面的成分不同于核心,该表面积可潜在用于获取具有前所未有的成分和性能的新型材料。

新南威尔士大学悉尼分校的研究人员首次提出,与元素之间的表面竞争相关的现象可以用作获取可用于电子设备的混合金属氧化物片的方法。这一观察结果可能会为从液态金属表面生产大型二维(2D)电子材料,用于电子和光学工业带来新的前景。传统上,用于制造电子和光学器件的制造工艺是在极其清洁的环境中,在严格控制的条件下,使用超纯材料进行的。最小的杂质会导致最终设备的功能显著丧失。当添加掺杂剂时,这些过程更为关键。然而,通过新开发的工艺,表面富集和掺杂在合金内部自然进行,避免了其他元素的污染。

在这里,研究人员展示了铋锡合金的例子,以探索液态金属表面和核心之间的对比。令人惊讶的是,在这些合金中,即使在液态合金中铋的浓度非常高的情况下,铋的含量也明显小于收获的纳米片中的锡。

这项工作的主要作者Mohammad Bagher Ghasemian博士说:“通过利用液态金属界面的选择性富集,并获得掺杂的金属氧化物半导体层,可以减轻传统工艺的复杂性,并实现对结果的高度控制。”。Kourosh Kalantar Zadeh教授补充道:“这里展示的想法确实有可能影响电子和光学行业大规模应用的半导体材料设计过程。”,本研究的通讯作者和先进固体和液体电子与光学中心(CASLEO)主任。

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