#電子材料周報#神奇！外加電場可快速控溫

電子材料一周縱覽第036期
20160406-20160412

本期導讀：神奇！外加電場可快速控溫；氧化銅復合物從絕緣體向超導體轉變的機制研究；鑒別LED二極管中缺陷的存在；在競爭中成長——鈣鈦礦太陽能電池中的競爭機制；“2D變3D”起皺可提高光電傳感器的光響應率；磁性信息傳遞的新方法；“墨”也能做晶體管？；二維材料中的量子自旋液體。今天電子電工材料周報組邀您一起來看看一周以來電子材料領域最新的研究進展。

1、神奇！外加電場可快速控溫
Cooling chips with the flip of a switch

賓夕法尼亞大學的研究者們設計了一種根據外加電場的改變，能迅速升溫或降溫的介電材料。外加電場移除或增加，使該介電材料內部偶極子重新排布，從而使系統降溫或升溫。這種介電材料較其他固態冷卻器而言，更為高效。因而可附于芯片或應用在需要冷卻的生物系統中。

相關研究成果發表在Applied Physics Letters上。

2、氧化銅復合物從絕緣體向超導體轉變的機制研究
Scientists Study the Insulator-Superconductor Transition of Copper-Oxide Compound in Fine Detail

美國能源部（DOE）布魯克海文國家實驗室的研究者們通過合成一種含有多重摻雜的氧化銅復合物超薄薄膜，來具體研究該復合物在接近絕對零度（或零下459華氏度下）材料內部的電子行為。這有助于研究者們研究該材料從絕緣體向超導體轉變的機制。其中摻雜的水平對材料能否成功轉變也產生很大影響。

相關研究成果發表在Proceedings of the National Academy of Sciences上。

3、鑒別LED二極管中缺陷的存在
UCSB researchers identify specific defects in LED diodes that lead to less efficient solid state lighting

加州大學圣巴巴拉分校（UCSB）的研究者們利用最先進的理論方法鑒定了存在于LED原子結構中的特定缺陷，這種缺陷會導致LED的性能降低。而這些點缺陷的表征能幫助我們去指導制造更為高效持久的LED燈。這種鑒定方法也將在未來應用于鑒定其他缺陷及其缺陷機制。

相關研究成果發表在Applied Physics Letters上。

4、在競爭中成長——鈣鈦礦太陽能電池中的競爭機制
How halogen atoms compete to grow 'winning' perovskites

美國能源部橡樹嶺國家實驗室的研究者們發現，通過研究光吸收晶體——鈣鈦礦合成中鹵素原子間的競爭，可挖掘出在未來提高太陽能電池性能的一種方式。在碘離子存在的情況下，最終鈣鈦礦結構中，溴離子和氯離子就會被移除。理解其中的機制，有利于提高鈣鈦礦太陽能電池的性能和耐用性。

相關研究成果發表在Journal of the American Chemical Society上。

5、“2D變3D”起皺可提高光電傳感器的光響應率
Crumpling approach enhances photodetectors’ light responsivity

石墨烯是近年來材料研究的重點，但是它有光吸收率低這一缺點。近日，來自伊利諾伊大學香檳分校的研究人員采用機械應變對厚度在原子級別的的薄二維材料進行表面處理，使得原本平坦的二維表面變成3D表面，以提高其面密度從而提高單位面積上石墨烯的光吸收率并且其延展性也有所改善。該團隊表示此發現可應用于可穿戴技術以及生物醫學和光學傳感技術。

相關研究成果已發表在Advanced Materials上。

6、磁性信息傳遞的新方法
NUS-led research team discovers novel way of transferring magnetic information

新加坡國立大學的一支科研團隊在磁性互作用方面取得了重大突破，該團隊通過加入一種特殊的絕緣體，使得在兩個磁性材料薄層之間的相鄰電子在大范圍內旋轉以傳遞磁信息。科研人員使用極性氧化物絕緣體，可以使磁耦合的范圍從1納米擴大至10納米并且磁場強度也隨之增大，令人吃驚的是在這一過程中并沒有電子在這一范圍內穿過。這與之前通過金屬材料在磁性材料間傳遞電子完全不同。該團隊計劃對其機理進行進一步的探究以開發出新一代磁光器件。

相關研究成果已發表在Nature Communications上。

7、“墨”也能做晶體管？
Penn engineers develop first transistors made entirely of nanocrystal ‘inks’

賓夕法尼亞州大學的工程師通過連續沉積的方法用納米液態晶體制作了晶體管，研究人員首先把納米尺度的顆粒分散在一種液體內成為一種膠體，制作晶體管，就像噴墨打印機中的“墨”。將“墨”均勻敷在作為光刻掩模的軟塑料表面上，然后迅速回旋將它畫出，移去掩模將納米顆粒留在表面成為晶體管的柵極電極外形，隨后科研人員在它上面依次鋪上一層納米氧化鋁絕緣體層，納米硒化鎘層，最后是銦、銀混合層掩模作為晶體管的源極和漏極，然后在不同溫度下加熱讓銦摻雜物在層內擴散，最終做成晶體管。科研人員表示該項發明可用于可穿戴設備上。

相關研究成果已發表在Science上。

8、二維材料中的量子自旋液體
Quantum Spin Liquid In A Two-Dimensional Material

近日，來自劍橋大學的量子科學家發現了40年前預言的量子液體存在的直接證據，這是由破壞的電子構成的一種物態。在具有量子自旋液體的磁性材料中電子沒有排成一條線，相反，由于量子振蕩，這些電子形成了一種糾纏態。研究人員表示該項發現將有助于提高量子計算機計算能力。

相關研究成果已發表在Nature Materials上。

材料牛網編輯部推出#電子電工材料#周報及專欄，為大家呈現電子材料領域（半導體、鐵電、磁性材料、導電分子等）最新研究進展，歡迎關注。

本期周報由材料人電子電工材料學習小組大黑天和seeding編寫。

如果你對電子材料感興趣，愿意與電子電工領域人才交流，并且想及時掌握電子材料研究學術動態并深入剖析行業現狀，請加入材料人電子電工材料學習小組（加入方式：發送申請表和個人簡歷至msdd0816@163.com）。