雖然我們通常認為無序是一件壞事，但由圣路易斯華盛頓大學(xué)的 Rohan Mishra 和南加州大學(xué)的 Jayakanth Ravichandran 領(lǐng)導(dǎo)的材料科學(xué)研究小組透露，當(dāng)涉及到某些晶體——一點點的結(jié)構(gòu)紊亂可能會對有用的光學(xué)特性產(chǎn)生很大的影響。
在《先進材料》在線發(fā)表的一項研究中，第一作者趙博陽(與 Ravichandran 一起工作的南加州大學(xué)材料科學(xué)研究生)和任國棟(與華盛頓大學(xué)材料科學(xué)與工程研究所的 Mishra 一起工作的研究生)描述了一種獲得結(jié)構(gòu)無序帶來的新穎的光學(xué)和電子特性。
他們發(fā)現(xiàn)，晶體原子結(jié)構(gòu)中幾皮米的微小位移(比一張紙的厚度小 100,000 倍)可能對一個方向的光學(xué)特性影響最小，但從另一個方向觀察時會產(chǎn)生巨大的功能增強角度。
在這種情況下，材料的折射率，或者光通過時彎曲或偏離其原始路徑的程度，會隨著原子無序性而發(fā)生巨大變化。
這種功能增強可以在成像、遙感甚至醫(yī)學(xué)領(lǐng)域有實際應(yīng)用。通過控制原子無序程度以實現(xiàn)所需的光學(xué)特性，研究人員預(yù)計開發(fā)出能夠在弱光條件下實現(xiàn)先進紅外成像的晶體，例如提高夜間駕駛的自動駕駛汽車或醫(yī)療成像設(shè)備的性能。
Philip and Cayley MacDonald 早期職業(yè)主席兼副教授 Ravichandran 表示： “我們多年來一直致力于半導(dǎo)體材料的研究，逐漸沿著元素周期表向下移動，尋找性能良好但也能做出有趣或意想不到的事情的材料。”南加州大學(xué)維特比工程學(xué)院。
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