新加坡國立大學(xué)研究團隊研發(fā)了一種控制電子的新方法，能把電子封閉在由原子厚度的材料制成的設備中。這項由該校理學(xué)院先進(jìn)二維材料中心教授安東尼奧·卡斯托·尼托領(lǐng)導的研究成果發(fā)表在《自然》雜志上。

       幾乎所有現代技術(shù)比如電機、燈泡和半導體芯片要通過(guò)設備控制電流，電子不僅小而且運動(dòng)快，還相互排斥，人們很難直接控制電子的運動(dòng)。若要控制電子的行為，很多半導體材料需要摻雜化學(xué)物質(zhì)，摻雜物在材料中釋放或吸收電子，改變電子濃度來(lái)驅動(dòng)電流。然而，摻雜化學(xué)物具有局限性，它們會(huì )造成材料的不可逆化學(xué)變化。

       研究團隊將原子厚度的兩種材料——鈦硒醚與氮化硼封裝在一起，僅將外部電子和磁場(chǎng)施加到組合材料上，就能起到化學(xué)摻雜物的作用，精確地控制電子的行為并使之可逆。其中，兩種材料的厚度很關(guān)鍵，將電子封閉到二維材料涂層內部，電場(chǎng)和磁場(chǎng)就獲得了統一。

       尼托說(shuō)：“我們能讓材料變成超導體，而整個(gè)材料中的電子移動(dòng)沒(méi)有任何能量或熱的損失?！痹雍穸鹊亩S超導材料比傳統超導體更有優(yōu)勢，比如可應用于更小的便攜式磁共振成像（MRI）儀器上。

       這項耗時(shí)兩年開(kāi)發(fā)的技術(shù)給高溫超導和其他固態(tài)現象實(shí)驗帶來(lái)了曙光，待測材料種類(lèi)繁多，大大拓寬了固態(tài)材料科學(xué)的可能性。但目前的材料需要零下270攝氏度的超低溫度來(lái)產(chǎn)生功能。研究團隊下一步將開(kāi)發(fā)高溫二維超導材料，以實(shí)現很多令人興奮的應用，如無(wú)損耗電氣線(xiàn)路、MRI和懸浮列車(chē)等。