麻省理工学院工程师揭示了半导体中的一个新发现,这是众所周知的材料,由于其在电子设备中的众多应用,已有100多年的深度研究对象。亚博网站下载
科学家们发现,这些重要的材料通过变得明显更硬的光线来响应光,当照明关闭时,这种影响是可逆的。亚博网站下载
工程师还描述了原子水平上发生的情况,并通过将特定缺陷引入材料并利用各种浅色和强度来证明如何改变影响。亚博网站下载
我们对这些结果感到兴奋,因为我们已经在一个很好的研究领域中发现了一个新的科学方向。此外,我们发现该现象可能存在于许多其他化合物中。
拉斐尔·贾拉米洛(Rafael Jaramillo),学习团队负责人兼托马斯·洛德·洛德(Thomas Lord),马萨诸塞州理工学院材料科学与工亚博网站下载程学亚博老虎机网登录
一位参与这项工作的麻省理工学院教授Ju Li说:“看到对弹性响应有如此重大影响的缺陷非常令人惊讶,这为各种应用打开了大门。计算可以帮助我们筛选更多此类材料亚博网站下载。”
李在材料科学与工程系(DMSE)任命合并,是巴特尔能源联盟核科学与工程学教授(NSE)。亚博网站下载亚博老虎机网登录Li和Jaramillo也与材料研究实验室有关。亚博网站下载
这项工作于8月3日出版路问题在于物理评论信。DMSE的研究生Jiahao Dong和Yifei Li为这项工作做出了贡献。
DMSE的研究科学家Alan Schwartzman,Yuying Yuying Zhou,Yuying Zhou是上海应用物理学研究所的来访研究生Haowei Xu,NSE的研究生Haowei Xu和DMSE本科生Bilal Azhar,是2020年毕业的DMSE本科生。纸。
有趣的问题
2018年的一亚博老虎机网登录本科学出版物描述了一个半导体在暴露于光照下引起贾拉米洛的注意力时,硫化锌的半导体如何变得更脆弱。
“当[研究人员]发光时,它的行为就像饼干。它抢了。当他们关掉光线时,它的行为更像是一只软糖熊,它可以被挤压而不会分成碎片,“ 他说。
在整个过程中,科学家证明了半导体改变了它们的弹性,这是一种机械刚度,当暴露于光线时。
“想想一个有弹性的球。它反弹的原因是它是弹性的。当您将其扔在地面上时,它会变形,但随后立即弹回(这就是为什么它会弹跳)。我们发现的是令人惊讶的是,[半导体]的弹性属性可以在照明下发生巨大变化,并且当灯光关闭时,这些变化是可逆的” Jaramillo说。
科学家在当前工作中使用一种精致的方法称为纳米识别,用硫化锌和其他两个半导体进行多个实验,以确定材料在各种情况下的刚度,例如光强度。亚博网站下载
该方法通过将钻石尖端移动到材料的表面上,来测量将销钉穿过表面上的100纳米或十亿分之一的力所需的力。
此外,他们还对潜在的原子级事件进行了计算机模拟,以逐步制定发生的事情的理论。他们发现材料对光的机械反应受到材料中缺陷亚博网站下载或缺失原子的显着影响。
这些空缺导致材料的晶格变软,因为某些原子距离较远。想到地铁中的人。如果他们之间有更大的空间,那么挤压更多的人会更容易。
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“在照明下,存在的原子很兴奋并变得更加驱逐。好像地铁里的那些人突然开始跳舞并伸出手臂,“ 他继续。结果,材料在机械上变得更加僵硬,原子更牢固地抗封闭。
科学家迅速意识到,他们可以通过改变光的颜色和强度以及故意在材料中设计特定的缺陷来调整这种刚度。亚博网站下载
当您可以减少某些东西以进行缺陷工程时,这很不错,因为您可以插入材料科学家的核心能力之一,该核心能力正在控制缺陷。亚博网站下载那几乎就是我们为生谋生。
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海军研究办公室为该项目提供了资金。
期刊参考
Dong,J。,等。(2022)复合半导体中的巨型光塑性和光弹性。物理评论信。doi.org/10.1103/physrevlett.129.065501
来源:https://web.mit.edu/