#電子材料周報#人造鼻子，藝術品的保護者

電子材料一周縱覽第033期
20160316-20160322

本期導讀：新型微型電極；可自主重構光電子器件的“積木”；新型存儲元件的速度優勢； 納米結構“給力”低能耗、高速光學設備；半導體“激發”超導量子計算機設備；替代硅器件的大發現； Weyl費米子，助力節能電子設備；人造鼻子，藝術品的保護者；新型燃料電池——石墨烯包裹的納米晶體。電子材料的質量決定了電子元器件和半導體集成電路的性能好壞，一代電子新材料的出現將促進新一代電子產品的誕生，電子材料的發展一直受到人們的關注和重視。今天電子電工材料周報組邀您一起來看看電子材料領域最新的研究進展。

1、新型微型電極
New electrode for ion concentration analysis

來自波鴻魯爾大學的Wolfgang Schuhmann教授所在的團隊研發出了一種可用于離子濃度分析的新電極。不同于以往離子濃度分析的檢測設備，這種新電極更為微小，大約100個微米左右，同時制備成本低，可再生，也可用于大規模生產。在電極上配置對所要探測的離子敏感的固體電極材料，在電解液中即可構成一個簡單的離子分析系統。

未來這種電極將變得更小，或利用打印技術進行生產。而目前也需要不斷的尋找可探測其他離子的電極材料。

相關的研究成果發表在Angewandte Chemie International Edition上。

2、可自主重構光電子器件的“積木”
Reconfigurable building blocks for the construction of photonic devices

來自韓國先進科學技術研究所的Shin-Hyun Kim教授帶領的團隊利用微流體技術將液晶密封于一個彈性薄膜內，構成一個滴中滴的結構。另外為了使處于邊界的液晶分子平行排列，以改善其光學性能，在液晶分子與外殼間插入一個超薄層。這樣形成的微囊體可使膽固醇液晶（CLCs）即使發生變形也可以維持平行排列。這樣的微囊體可作為“積木”用于光電子器件的組裝與重構。

相關的研究成果發表在Angewandte Chemie International Edition上。

3、新型存儲元件的速度優勢
Scientists suggest a 100 times faster type of memory cell based on superconductors

來自莫斯科國立大學和莫斯科物理與技術研究院的研究團隊研發出一種基于超導體的新型存儲元件。這種存儲元件利用超導體-普通金屬/鐵磁體-超導體-絕緣體-超導體結，在特定的縱向與橫向表現出兩個能量極小值，代表兩種不同的狀態。因不需要在磁化與去磁化上耗費時間，僅取決于其材料及特定系統的幾何結構，因此讀、寫運行時間僅僅只要幾百個皮秒，較如今普遍使用的存儲元件運行速度快100多倍。

相關的研究成果發表在Applied Physics Letters上。

4、 納米結構“給力”低能耗、高速光學設備
Nanostructures promise big impact on higher-speed, lower-power optical devices

來自美國辛辛那提市大學的物理學家制備出了一種能成為納米科技“骨架”的納米線結構。納米線從熔融的玻璃粉與黃金的特殊結合界面萌發長出。該工藝進行加熱時，在加熱爐中通入砷化鎵銦氣體，長的顯微纖維核心從可控的界面環境中萌發，然后加入另外一種材料組合，以形成納米線的外部保護結構。該研究團隊表示，未來該低能耗、長壽命的納米線結構可用于內置式電子光學傳感器和生物醫學測試。

5、半導體“激發”超導量子計算機設備
Semiconductor-inspired superconducting quantum computing devices

來自物理科學實驗室和馬里蘭的Yun-Pil Shim 和 Charles Tahan一起探索設計超導量子計算機的方法。首先他們對最先進的超導量子比特進行控制。結果，他們發現了超導量子比特更加有效的應用，使得比原先的半導體更加容易去實現這個設計方法。除此之外，兩位研究人員還認為量子位編碼與超導量子比特可以在一起更好的發揮作用。研究人員認為他們的設計方法可以用于現在流行的超導量子比特和控制方法。

相關的研究成果發表在?Nature Communications上。

6、替代硅器件的大發現
Replacement for silicon devices looms big with discovery

來自美國能源部橡樹嶺國家實驗室Olga Ovchinnikova領導的科研團隊開發出一種低能耗、高效率、機加工靈活性的二維電子器件。該團隊使用氦離子顯微鏡觀察分層的鐵電體銅銦硫代磷酸鹽表面，控制鐵電域的分布，提高導電性以及生長納米結構。該技術可以做為半導體代替硅在一些設施中的應用，比如：應用于提高電池的性能、柔性電子和屏幕。

相關研究成果發表在ACS Applied Materials and Interfaces上。

7、Weyl費米子，助力節能電子設備
New particle could form the basis of energy-saving electronics

Weyl費米子在材料中的移動幾乎無阻力。研究人員發現有的材料中存在Weyl費米子，這對電子元件的應用有著決定性的作用，因為它可以引導粒子在材料中的流動。Weyl費米子的運動幾乎不受干擾，從而避免了電子的相互碰撞，通過物質時幾乎沒有抵抗力，使其保持相對高效率的流動，減少了能量的浪費，從而可以助力節能電子設備的制造。

相關研究結果發表在?Nature Communications上。

8、人造鼻子，藝術品的保護者
A High-Tech "Nose" Will Protect Mickey Mouse and Simba During Their Visit to China

科學人員研究了一項新的技術來保護一些敏感的歷史性藝術品，即比人的鼻子敏感500倍的而且成本更低的人造鼻子，它能夠檢測到少量的污染物。這種人造鼻子實際上是一個類似石蕊試紙的小的傳感器陣列，在空氣中遇到某些特定的化學物質或者是一些污染物時會發生顏色變化，而且新設計的設備還可以檢測出藝術品本身釋放的有害物質，從而可以更好得保護藝術品。

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本期周報由材料人電子電工材料學習小組大黑天、ZZZZ、樹苗等人編寫。