#電子材料周報#新型二維半導體材料

電子材料是指以電子為載體、用于制造各種電子元器件和半導體集成電路的材料，包括介電材料、半導體材料、壓電與鐵電材料、導電金屬及其合金材料、磁性材料以及其他相關材料。電子材料是現代電子工業和科學技術發展的物質基礎。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。為此，我們推出電子材料周報，為大家呈現電子材料領域最新的研究進展。

?電子材料一周縱覽第029期 ? ?日期：20160217-20160223

1. 反鐵磁性的新物理現象和應用?

東北大學的Hideo Ohno教授和Shunsuke Fukami副教授的研究小組發現將電流施加于含有反鐵磁性材料的異質結構（如圖）可以控制鐵磁性材料磁性的改變。他們制作的器件由反鐵磁PtMn和多層堆疊的鐵磁鈷/鎳組成，當施加電流時，反鐵磁性材料中電子自旋向上流動，從而導致了鄰近鐵磁性材料磁性的改變。該研究結果可以讓人們更深層次得理解反鐵磁性和自旋輸運現象，此外，可以有助于制作超低功率集成電路。

相關研究結果已經發表在Nature Materials上。

2. 你的皮膚智能嗎？

能對外界刺激做出反應的智能皮膚在醫學和機器人領域中有重要的應用。研究人員已經創造了多傳感器的人工皮膚，能夠檢測壓力，溫度，濕度，距離，PH值，和空氣流量等等。這種靈活的“皮膚”放置在便利貼上，以紙張，鋁箔，無絨抹布，鉛筆線作為傳感元件。該皮膚由可回收材料制成，既廉價又對環境友好，從而可以大量應用于多種傳感功能。

相關研究結果發表在Advanced Materials Technologies上。

3. 新型二維半導體材料——氧化亞錫

猶他大學材料科學與工程系副教授Ashutosh Tiwari和他的團隊發現了一種新材料——氧化亞錫，電荷移動通過它比普通3D材料如硅快得多。如圖，Tiwari舉著一個基板，在基板上是由錫和氧制成的二維材料。這種材料是首次制備出來的穩定的二維p型半導體材料，是半導體材料方面的新突破，可能會使計算機和移動設備的速度更快，功率和產熱量更小。

相關研究結果已經發表在Advanced Electronic Materials上。

4. 超導石墨烯

東北大學和東京大學的合作團隊通過控制石墨烯片的數量，在碳化硅晶體中生長出高質量的石墨烯。用該方法制造雙層石墨烯，然后把鈣原子插入石墨烯層之間，如圖所示。用微四點探針法測其電導率，發現電阻率隨溫度降低而迅速下降，在約4K（-269℃）出現超導現象。該研究小組還發現，無論是雙層石墨烯還是鋰-石墨烯雙層石墨烯都具有超導電性，表明其超導電性是由電子從鈣原子轉移到石墨烯片形成。這項研究可以大力促進超高速超導納米器件的發展。

相關研究結果已經發表在ACS Nano上。

5. 幾何量子裝置

芝加哥大學和康斯坦茨大學的研究者證明了生成量子邏輯操作的能力，他們是在一個幾何概念（貝瑞階段）的基礎上實現的。研究者覺得量子操作非常脆弱，特別是與傳統電子產品相比。而研究者的方法對外部結構顯示了難以置信的韌性，并且滿足任何實際量子技術的關鍵要求。這些方法在開發有缺陷的光子網絡的時候可能有用。

相關研究結果已經發表在 Nature Photonics 上。

6. 超現實量子的展示

斯坦伯格和他的同事們通過兩個狹縫和一個屏幕追蹤了軌跡光子，2011年研究者可以通過對許多相同的粒子進行微弱的測量，粒子幾乎不受干擾，這種方法表現出的軌跡，看起來類似于經典解釋：粒子在空中飛行。

在最近的實驗中，研究者發現離子能夠影響另一個粒子的瞬間，證明了兩個粒子在一起測量時是有意義的并且真正的軌跡是一致的。

相關研究結果已經發表在 Science Advances上。

7. 機械手不再“機械 ”

對于機器人，每個指尖是一種工作區每個任務要求機器手接東西，這是一項挑戰，

來自華盛頓大學的研究人員一直在研究生物機械手，希望可以提高它們的靈巧和性能，他們從機械人專家的角度詮釋了機械手在生物學上的重要優勢。他們設計了一種生物仿生機器手，密切模仿人類手上相對應的關節囊韌帶、肌腱、鉤韌帶和筋等的所有細節。

8. 拓撲絕緣體

如圖，在純硒化鉍（左）發現沒有帶隙。隨著磁性錳（4%；8%）的增加，帶隙（虛線）出現了，導電性消失了，并且在室溫下也是這樣。以前認為，如果在拓撲絕緣體內摻雜帶有磁性的雜質，它們會失去導電性，然而事實并非如此，磁性并不是導致導電率下降的原因。研究者以硒化鉍為樣品，在其中摻雜不同濃度的具有磁性的錳元素，理論上帶隙會使導電率下降，然而結果證明磁性不影響電子的流動。
相關研究結果已經發表在 Nature Communications 上。

材料人網編輯部推出#電子材料#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。

本期周報由電子材料學習小組兀松、潘山山撰寫，材料牛編輯整理。