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        發現壓力誘導氮化二鈣從金屬轉變為半導體

        點擊數: 次   錄入時間:2018-09-14 23:12   編輯:湖南冰云制冷工程有限公司

         
        北京高壓科學研究中心等  
        發現壓力誘導氮化二鈣從金屬變為半導體  
         

        本報訊(記者閆潔)北京高壓科學研究中心研究員緱慧陽團隊和日本東京工業大學合作,在二維電子化合物——氮化二鈣中發現壓力誘導金屬半導體轉變的現象,從而為合成新的電子化合物提供了思路。相關結果日前發表于《先進科學》。

        電子化合物是一類特殊的離子化合物,其中陰離子是過剩的價電子。松散結合的電子陰離子不依附任何原子和基團。此類化合物特殊的電子行為,使電子化合物在催化、電池和電子領域有著較大的潛在應用前景。

        研究人員發現,高壓下的氮化二鈣會出現3種新的晶體結構,并且晶體結構的轉變同時伴隨著氮原子配位數的增加。測量表明,常壓下金屬態的氮化二鈣隨著壓力增加,其電阻緩慢增加,并且在10~20 GPa(1GPa=109帕)之間急劇增加。在約20 GPa時,電阻上升到300歐姆。這意味著壓力誘導氮化二鈣實現了從金屬到半導體的轉變。

        該團隊還對不同結構的氮化二鈣電子局域狀態進行了理論計算。研究表明,隨著壓力增加,高壓相結構中電子陰離子的分布由二維轉變為一維。隨著壓力的進一步增加,陰離子電子被完全分離開,并且局域在零維的籠子里。正是這種高壓下陰離子局域化的重新分布,導致了半導體特性的出現。

        來源:網絡整理

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