中國粉體網(wǎng)訊 近日,,中科院蘇州納米技術(shù)與納米仿生研究所張珽團隊與新加坡南洋理工大學劉政團隊合作,制出了一種新型超薄納米材料,,為未來研制以超高精度實現(xiàn)原子操控的儀器奠定了重要的理論和實驗基礎(chǔ),。相關(guān)成果發(fā)表于《科學進展》。
精密的定位和驅(qū)動依賴致動器,,而致動器的最重要核心之一為壓電材料,。簡單地說,這種材料具有極性,,可通過外加電壓,,獲得細微形變,進而實現(xiàn)高精度驅(qū)動,;反其道亦行之,,壓電材料可應用于高精度的應變、位移與定位的傳感器,。
劉政說:“從某種程度上說,,儀器的精度決定了人類對物質(zhì)世界的認知極限,其中高精度的壓電材料不可或缺,。壓電材料已成為人類探索微觀世界的‘智能肌肉’,�,!�
為一窺原子,需要在亞原子精度上移動探針,;為驗證小尺度下萬有引力的平方反比關(guān)系,,需要對實驗部件精確定位感知……而要做到這一切,高性能的壓電材料不可或缺,。
該研究團隊通過化學氣相沉積法,,制備出一種高質(zhì)量硫化鎘超薄納米片薄膜,厚度僅有2~3納米,,隨后用掃描探針顯微鏡等原位表征技術(shù),,對硫化鎘超薄納米片材料的垂直方向壓電性能進行了研究。
他們發(fā)現(xiàn),,這種超薄硫化鎘納米片在垂直方向的壓電性能隨著厚度降低到2~3納米而增強了3倍,,而理論模擬研究也驗證了這一結(jié)論。該結(jié)果填補了原子尺度超薄材料(或二維材料)在垂直方向壓電性能研究的空白,。
科研人員認為,,短期來看,高性能的超薄壓電材料對于制造高精度傳感器,、先進機電元件大有裨益,,包括降低尺寸、增加集成度,、改造為柔性電子器件等,。長遠而言,超薄壓電材料甚至可以改變?nèi)祟悓κ澜绲恼J知,。