STO和NTO詮釋“True love always keeps one upward”

材料牛注：科學家發現，使兩種特定的絕緣體材料相互作用時，可以使它們同時獲得高電導率。這對未來的電子設備來說，無疑是一個福音！筆記本電腦、電動汽車、家用電器再也不需要笨重的電源啦！

來自猶他大學電氣和計算機工程系的助理教授Berardi Sensale-Rodriguez和來自明尼蘇達大學材料科學與化學工程系的助理教授Bharat Jalan領導的研究團隊發現，當兩種氧化物——鈦酸鍶(STO)和鈦酸釹(NTO)混合并相互作用時，原子間的結合鍵以一種全新的方式重新排列，能夠產生更多的自由電子進行導電。

有趣的是，STO和NTO是絕緣體，根本就不能導電。但是當它們相互作用時，其產生的電子數量比半導體可產生的多幾百倍。Sensale-Rodriguez教授表明：“它們的導電性是Si（廣泛應用于電子設備中的材料）的6倍。”

Sensale-Rodriguez教授表示，這項創新可以大幅度提升功率晶體管（在電子器件中控制電流的設備）的性能，使從電視到冰箱再到手持數碼設備的電源更高效。目前，大多數電子器件生產商將“氮化鎵”用在電源中的晶體管和其他大電流的電子設備中。但是多年來氮化鎵已經被研究和優化到了一定水平，很難再變得更高效。可喜的是，猶他大學和明尼蘇達大學領導的研究團隊發現，STO與NTO相互作用時，其電導率的最小值大于氮化鎵電導率的最大值，未來前景十分可觀。

Jalan教授說：“展望未來，我覺得也許我們可以通過對材料的優化，使材料的導電性呈數量級的增長。我們正在試圖將高功率低耗能的電子設備變為可能。”

若功率晶體管使用STO和NTO組合材料，電源會更高效，設備或器械可以變得更小巧。例如筆記本電腦，可以舍棄笨重的電源適配器，取而代之以更小的電源，裝在筆記本的內部。又如空調，這種非常耗電的大型電器，可以變得更高效節能。由于幾乎沒有能量浪費，即使有少量的能量浪費也會消散在空中，設備運行時的發熱情況會大大改善。Sensale-Rodriguez教授相信，聚沙成塔，集腋成裘，越多的電子設備使用這種材料做晶體管，就能為國家省下越多的電。

Sensale-Rodriguez教授表示，這項發現意義重大，研究人員會繼續深入探索。

原文鏈接：Engineers discover highly conductive materials for more efficient electronics
文獻鏈接：Large nanoscale electronic conductivity in complex oxide heterostructures with ultra high electron ? density?
本文由編輯部張瑩提供素材，孟令曉編譯，點我加入材料人編輯部

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