据外媒报道，近日，斯旺西/罗斯托克联合研究小组表明，半导体材料表面的晶体结构可以使它们像金属甚至像超导体一样工作，这一发现有可能为更节能的电子设备的发展打开大门。
左-由硫化铅制成的纳米结构的形状，基于一系列透射电子显微镜图像的计算机重建。左直条的行为类似于半导体，右锯齿形纳米线的行为类似于金属。右-电气设备由两个金电极组成，它们与硅芯片（蓝色）上的纳米线（红色）接触。
半导体是晶体管、集成电路、传感器和led的有源部分，这些材料主要以硅为基础，是当今电子工业的核心。我们几乎连续地在现代电视机、计算机、照明元件以及移动电话中使用其产品。而金属连接着有源电子元件，是封装设备的框架。
斯旺西大学化学系和德国罗斯托克大学的克里斯汀·克林克教授领导的研究小组分析了半导体材料表面的晶体。研究小组将一种称为胶体合成的方法应用于硫化铅纳米线，组成晶体的铅和硫原子可以以不同的方式排列。关键的是，他们发现这种排列方式影响了材料的性能。
在大多数结构中，这两种原子是混合的，整个结构表现出预期的半导体行为。然而，研究小组发现，在晶体中有一个特殊的“切口”，表面上只有铅原子的面显示出金属特征。这意味着纳米线携带更高的电流，它们的晶体管行为被抑制，它们不像半导体那样对光照做出响应，它们表现出与温度相反的依赖性，这是金属的典型特征。
斯旺西/罗斯托克团队的一位研究人员Mehdi Ramin博士说：“当我们发现我们可以合成具有不同刻面的硫化铅纳米线，这使得它们看起来像直的或锯齿形的线之后，我们认为这对它们的电子特性肯定会产生有趣的结果。但这两种行为让我们相当吃惊。因此，我们开始更详细地调查形状的后果。”
研究小组随后又发现：在低温下，纳米结构的表面甚至表现得像超导体，这意味着电子通过电阻显著降低的结构进行传输。
领导这项研究的斯旺西大学和罗斯托克大学的克里斯汀·克林克教授说：“这种行为令人震惊，当然需要进一步详细研究，但它已经提供了新的令人兴奋的见解，如何同一种材料可以拥有不同的基本物理性质取决于其结构和未来可能的情况。该发现的一个潜在的应用是无损能量传输，这意味着没有能量被浪费，通过对该原理的进一步优化和向其他材料的转移，可以取得重大进展，从而产生新的高效电子器件。这篇文章的结果仅仅是迈向新的激动人心的材料化学和物理的漫长而富有成果的旅程的第一步。”
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