銅(Cu)對(duì)我們的日常生活至關(guān)重要,因?yàn)樗哂辛己玫膶?dǎo)電性,以及其他有價(jià)值的物理特性。銅是電子、半導(dǎo)體和電子光學(xué)工業(yè)的核心金屬。但是其表面的氧化和不必要的腐蝕會(huì)限制銅的壽命并增加其電阻。
現(xiàn)在,由韓國(guó)釜山國(guó)立大學(xué)的Se-Young Jeong教授領(lǐng)導(dǎo)的一個(gè)研究小組已經(jīng)開發(fā)出一種制造抗氧化銅薄膜的方法。抗氧化銅有可能取代半導(dǎo)體設(shè)備中的金,這將有助于降低其成本。抗氧化銅還可以減少電耗,以及增加帶有納米電路的設(shè)備的壽命。這項(xiàng)研究已經(jīng)發(fā)表在《自然》雜志上。
研究員使用一種叫做原子濺射外延(Atomic Sputtering Epitaxy)的方法來(lái)生產(chǎn)緊密的平坦單晶銅膜。通過(guò)使用降噪系統(tǒng)來(lái)減少電氣和機(jī)械噪音,使銅的表面幾乎沒(méi)有缺陷,從而制造出原子級(jí)的薄膜。
研究人員隨后使用基于“密度函數(shù)理論”的銅氧化微觀模型來(lái)研究它如何與氧氣相互作用。他們發(fā)現(xiàn),一旦50%的表面被氧原子覆蓋,它的表面就會(huì)受到氧氣本身的保護(hù)。
Jeong教授總結(jié)說(shuō):“我們研究的新穎性在于獲得了原子水平上的平坦表面,以及闡明了超平坦銅的抗氧化機(jī)制。這項(xiàng)研究的結(jié)果不僅對(duì)電子和半導(dǎo)體行業(yè)有重大貢獻(xiàn),而且對(duì)幫助保護(hù)無(wú)價(jià)的青銅雕塑不受損害也有很大的幫助。”
該研究論文題為"Flat-surface-assisted and self-regulated oxidation resistance of Cu(111)",已發(fā)表在《自然》期刊上。
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