科學(xué)家造出“全球最薄”納米線(xiàn)

　　幾十年來(lái)，“摩爾定律”一直是芯片制造業(yè)界的“金科玉律”—— 當(dāng)價(jià)格不變時(shí)，集成電路上可容納的元器件的數(shù)目，約每隔18-24個(gè)月便會(huì)增加一倍，性能也將提升一倍。然而隨著納米技術(shù)逼近單原子的極限，近年來(lái)芯片行業(yè)的發(fā)展速度已經(jīng)有所放緩。好消息是，劍橋和華威大學(xué)的研究人員們，已經(jīng)直接跳到了“邏輯的終點(diǎn)”—— 將電線(xiàn)縮小到單原子串的寬度!

　　通過(guò)將碲(tellurium)注入碳納米管，研究人員們制造出了“全球最薄”的納米線(xiàn)。

　　其實(shí)在三維(3D)世界中，是沒(méi)有純一維(1D)或二維(2D)材料的。即使是一張薄紙片，它也是有厚度的，但為了簡(jiǎn)化思考，我們可以把石墨烯這種單原子層材料認(rèn)為是只有長(zhǎng)度和寬度。

　　這種“一維究極納米線(xiàn)”的理念，和二維的石墨烯材料有著共通之處。它由碲元素制成，僅單原子寬高。但出于穩(wěn)定性的考慮，研究人員們還是將它“禁錮”在了碳納米管中。

　　不過(guò)這種單原子微觀(guān)尺度也帶來(lái)了一些問(wèn)題，比如原子經(jīng)常演繹出與照科學(xué)家設(shè)想不一致的行為。另外缺少結(jié)構(gòu)束縛的話(huà)，一維材料就很容易分解掉。

　　論文一作 Paulo Medeiros 表示：

　　處理尺度如此微小的材料時(shí)，通常需要將它放在某個(gè)表面上。但問(wèn)題是，這些表面通常有電抗性。

　　好消息是，碳納米管在化學(xué)上相當(dāng)惰性，不僅能夠固定住這種一維結(jié)構(gòu)，還不影響它的導(dǎo)電性。

　　然而這只是我們開(kāi)始系統(tǒng)理解一維材料物理和化學(xué)性質(zhì)的開(kāi)始，仍有許多基本的物理知識(shí)等待著我們?nèi)ソ议_(kāi)。

　　此外團(tuán)隊(duì)還發(fā)現(xiàn)，通過(guò)改變納米管的直徑，他們能夠控制碲的其它特性。通常情況下，該元素是一種半導(dǎo)體。但在嚴(yán)格限制的條件下，它的行為就更像是一種金屬了。

　　制造這等尺度的導(dǎo)線(xiàn)，有助于將電子電路的損耗進(jìn)一步降低，給手機(jī)和可穿戴等便攜設(shè)備注入更強(qiáng)大的性能。有關(guān)這項(xiàng)研究的詳情，還請(qǐng)翻閱至近日出版的美國(guó)化學(xué)學(xué)會(huì)《納米》(ACS Nano)期刊。