STO和NTO诠释“True love always keeps one upward”

材料牛注：科学家发现，使两种特定的绝缘体材料相互作用时，可以使它们同时获得高电导率。这对未来的电子设备来说，无疑是一个福音！笔记本电脑、电动汽车、家用电器再也不需要笨重的电源啦！

来自犹他大学电气和计算机工程系的助理教授Berardi Sensale-Rodriguez和来自明尼苏达大学材料科学与化学工程系的助理教授Bharat Jalan领导的研究团队发现，当两种氧化物——钛酸锶(STO)和钛酸钕(NTO)混合并相互作用时，原子间的结合键以一种全新的方式重新排列，能够产生更多的自由电子进行导电。

有趣的是，STO和NTO是绝缘体，根本就不能导电。但是当它们相互作用时，其产生的电子数量比半导体可产生的多几百倍。Sensale-Rodriguez教授表明：“它们的导电性是Si（广泛应用于电子设备中的材料）的6倍。”

Sensale-Rodriguez教授表示，这项创新可以大幅度提升功率晶体管（在电子器件中控制电流的设备）的性能，使从电视到冰箱再到手持数码设备的电源更高效。目前，大多数电子器件生产商将“氮化镓”用在电源中的晶体管和其他大电流的电子设备中。但是多年来氮化镓已经被研究和优化到了一定水平，很难再变得更高效。可喜的是，犹他大学和明尼苏达大学领导的研究团队发现，STO与NTO相互作用时，其电导率的最小值大于氮化镓电导率的最大值，未来前景十分可观。

Jalan教授说：“展望未来，我觉得也许我们可以通过对材料的优化，使材料的导电性呈数量级的增长。我们正在试图将高功率低耗能的电子设备变为可能。”

若功率晶体管使用STO和NTO组合材料，电源会更高效，设备或器械可以变得更小巧。例如笔记本电脑，可以舍弃笨重的电源适配器，取而代之以更小的电源，装在笔记本的内部。又如空调，这种非常耗电的大型电器，可以变得更高效节能。由于几乎没有能量浪费，即使有少量的能量浪费也会消散在空中，设备运行时的发热情况会大大改善。Sensale-Rodriguez教授相信，聚沙成塔，集腋成裘，越多的电子设备使用这种材料做晶体管，就能为国家省下越多的电。

Sensale-Rodriguez教授表示，这项发现意义重大，研究人员会继续深入探索。

原文链接：Engineers discover highly conductive materials for more efficient electronics
文献链接：Large nanoscale electronic conductivity in complex oxide heterostructures with ultra high electron   density 
本文由编辑部张莹提供素材，孟令晓编译，点我加入材料人编辑部

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