การทดสอบการแตกหักของโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (h-BN) แสดงให้เห็นว่าวัสดุ 2 มิตินี้มีกลไกการทำให้แกร่งภายใน ซึ่งขัดแย้งกับชื่อเสียงในด้านความเปราะ พฤติกรรมที่ไม่คาดคิดนี้ซึ่งสังเกตและเพื่อนร่วมงาน ในสหรัฐอเมริกาท้าทายคำอธิบายของกลศาสตร์การแตกหักที่วิศวกรชาวอังกฤษ เสนอครั้งแรกในปี 1921 และยังคงใช้มาจนถึงปัจจุบันเพื่อวัดความเหนียวของวัสดุ
เช่นเดียวกับ
วัสดุส่วนใหญ่ รอยแตกในวัสดุ 2 มิติมักจะก่อตัวขึ้นที่จุดที่มีความเค้นเข้มข้น อย่างไรก็ตาม โครงสร้างที่เป็นเอกลักษณ์ของวัสดุ 2 มิติ หมายความว่ารอยแตกสามารถแพร่ผ่านได้โดยตรง ซึ่งเปิดพันธะระหว่างอะตอมแต่ละตัวเหมือนซิป ในการตรวจสอบกลไกการแตกร้าวนี้ใน h-BN นักวิจัยของไรซ์
ได้นำตัวอย่างโมโนเลเยอร์แบบผลึกเดี่ยวของวัสดุไปทดสอบกับแรงดึงในอุปกรณ์ไมโครแมคคานิค พวกเขาพบว่าตรงกันข้ามกับกราฟีน ซึ่งเป็นแผ่นคาร์บอนหนาหนึ่งอะตอมที่มีโครงสร้างคล้าย การเติบโตของรอยแตกใน h-BN นั้นเสถียรอย่างน่าประหลาดใจ โดยรอยแตกจะก่อตัวเป็นกิ่งก้านเมื่อแรงดึงเพิ่มขึ้น
การแตกแขนงนี้หมายความว่าต้องใช้พลังงานเพิ่มเติมเพื่อขับเคลื่อนรอยร้าวต่อไป ซึ่งทำให้วัสดุแข็งแกร่งขึ้นอย่างมีประสิทธิภาพ อธิบาย โดยรวมแล้ว h-BN ทนทานต่อการแตกหักได้ดีกว่ากราฟีนถึง 10 เท่า ซึ่งท้าทายสูตรและทำให้สำนักข่าวของมหาวิทยาลัยไรซ์อธิบายว่าเป็น “คนเหล็กของวัสดุ 2 มิติ”
ข่าวดีสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นอะตอมในกราฟีนและ h-BN ถูกจัดเรียงเกือบจะเหมือนกันในโครงสร้างตาข่ายหกเหลี่ยมแบน อย่างไรก็ตาม นักวิจัยกล่าวว่าความไม่สมดุลเล็กน้อยที่เกิดขึ้นในวัสดุที่ประกอบด้วยธาตุสองชนิด (โบรอนและไนโตรเจน) แทนที่จะเป็นธาตุเดียว (คาร์บอน)
โดยไม่คำนึงถึงกลไก ความทนทานที่เพิ่งค้นพบของ h-BN เป็นประโยชน์สำหรับการใช้งานด้านอิเล็กทรอนิกส์ ความต้านทานต่อความร้อนของวัสดุ ความเสถียรต่อสารเคมี และคุณสมบัติไดอิเล็กทริก ทั้งหมดนี้ทำให้เหมาะเป็นทั้งฐานรองรับและชั้นฉนวนสำหรับวางระหว่างชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
การค้นพบว่า
h-BN นั้นแข็งแกร่งอย่างน่าประหลาดใจ ซึ่งสามารถใช้เพื่อเพิ่มความต้านทานการฉีกขาดให้กับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่มีความยืดหยุ่น ซึ่ง Lou สังเกตว่าเป็นหนึ่งในพื้นที่การใช้งานเฉพาะสำหรับวัสดุที่ใช้ 2 มิติ สำหรับอุปกรณ์ที่มีความยืดหยุ่น เขาอธิบายว่าวัสดุจำเป็นต้องมีความแข็งแรงทางกลไกก่อน
ที่คุณจะสามารถโค้งงอได้กับบางสิ่ง “h-BN นั้นทนทานต่อการแตกหักมาก ถือเป็นข่าวดีสำหรับชุมชนอิเล็กทรอนิกส์ 2 มิติ” เขากล่าวเสริมการค้นพบของทีมงานอาจชี้ให้เห็นถึงวิธีการใหม่ในการสร้าง เชิงกลที่ทนทานผ่านความไม่สมมาตรของโครงสร้างทางวิศวกรรม “ภายใต้ภาระหนัก การแตกหักอาจเป็นสิ่ง
ที่หลีกเลี่ยงไม่ได้ แต่ผลกระทบจากภัยพิบัติสามารถบรรเทาลงได้ด้วยการออกแบบโครงสร้าง” Gao กล่าวอาจส่งผลต่อพฤติกรรมการแตกแขนงของรอยแตกใน h-BN และก่อให้เกิดการกระจายตัวต้านทาน
ข้อจำกัดอีกประการหนึ่ง อย่างน้อยสำหรับคัพเรตก็คือความยากลำบากในการส่งผ่านกระแสน้ำ
ขนาดใหญ่จากผลึกหนึ่งไปยังอีกผลึกหนึ่งในวัสดุโพลีคริสตัลไลน์ ส่วนหนึ่งเกิดจากความจริงที่ว่าในวัสดุดังกล่าว กระแสน้ำยิ่งยวดจะไหลได้ดีในระนาบทองแดงออกไซด์เท่านั้น นอกจากนี้ การมีเพศสัมพันธ์ระหว่าง คู่คลื่น dในผลึกที่อยู่ติดกันสองผลึกนั้นอ่อนแอมาก เว้นแต่ว่าผลึกจะเรียงชิดกันจนกลีบ
ของฟังก์ชัน
คลื่นของพวกมันซ้อนทับกัน นอกจากนี้ คู่มีขนาดเล็ก ดังนั้นแม้แต่ขอบเขตที่แคบระหว่างเม็ดคริสตัลก็ยังเป็นอุปสรรคต่อความก้าวหน้าของพวกเขา ไม่มีปัญหาเหล่านี้เกิดขึ้นใน วัสดุ T c ต่ำ ซึ่งมีคู่ไอโซโทรปิกที่ค่อนข้างใหญ่ เพียงอย่างเดียว คุณภาพชีวิตที่ดีขึ้นสำหรับพวกเราทุกคนก็กำลังจะเกิดขึ้นเช่นกัน
สำหรับ วัสดุที่มี Tc สูง วิธีการ แก้ปัญหาที่พัฒนาขึ้นในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาคือการสร้างเทปยืดหยุ่นหลายชั้นโดยที่ชั้นหนึ่งเป็นผลึกเดี่ยวต่อเนื่องโดยพื้นฐานเป็น 123 (รูปที่ 3) อย่างไรก็ตาม เทปดังกล่าวมีราคาแพงเนื่องจากมีกระบวนการไฮเทคหลายอย่างที่เกี่ยวข้อง และเนื่องจากไม่น่าแปลกใจ
ที่เซรามิกออกไซด์ไม่สามารถพันรอบมุมที่แหลมคมได้ ดูเหมือนว่าแม้แต่ในวัสดุที่มี Tc สูงที่มีอยู่ธรรมชาติก็มอบให้ด้วยมือข้างเดียว แต่อีกข้างก็หยิบจับไป โดยทำให้วัสดุยากต่อการใช้งานจริงอย่างไรก็ตาม แอปพลิเคชันที่มี Tc สูง บางตัว มีอยู่หรือใกล้เคียงกับตลาด สายไฟตัวนำยิ่งยวด “ผู้สาธิต”
กำลังอยู่ในระหว่างการทดสอบในสหรัฐอเมริกาและรัสเซีย และสายเคเบิลใหม่ได้รับการพัฒนาที่สามารถรับกระแส AC แบบไม่สูญเสีย 2,000 A ที่ 77 K สายเคเบิลดังกล่าวยังมีความหนาแน่นกระแสสูงกว่าวัสดุทั่วไปเมื่อใช้งาน ที่ 4.2 K ในแม่เหล็กสนามสูง ขดลวดตัวนำยิ่งยวดช่วยปรับปรุงประสิทธิภาพ
ของเครื่องสแกน MRI อยู่แล้ว และตัวกรองตัวนำยิ่งยวดกำลังค้นหาการใช้งานในสถานีฐานโทรศัพท์มือถือและดาราศาสตร์วิทยุ นอกเหนือจากการใช้งานแล้ว ยังมีข้อดีอื่นๆ อีกมากมายที่เกิดจากการค้นพบตัวนำยิ่งยวด Tc สูงรวมถึงการพัฒนาอย่างมากในเทคนิคสำหรับการตรวจสอบด้วยกล้องจุลทรรศน์
ของวัสดุ ตัวอย่างเช่น โฟโตอิเล็กตรอนสเปกโทรสโกปี (ARPES) ที่หาค่ามุมได้ช่วยให้เรา “เห็น” พลังงานของสถานะอิเล็กตรอนที่ถูกครอบครองอย่างละเอียดยิ่งขึ้น ในขณะที่การกระเจิงของนิวตรอนเป็นเครื่องมือที่เหมาะสมที่สุดในการเปิดเผยคุณสมบัติทางแม่เหล็กของไอออนทองแดง
การถือกำเนิดของไฮ- ทีซีตัวนำยิ่งยวดยังเผยให้เห็นว่าแบบจำลองทางทฤษฎีของอิเล็กตรอนที่มีปฏิสัมพันธ์อย่างอ่อนซึ่งทำงานได้ดีในโลหะธรรมดาจำเป็นต้องขยายออกไป ในถ้วยแก้วและวัสดุอื่นๆ อีกมากมายที่มีการตรวจสอบในช่วงไตรมาสสุดท้ายของศตวรรษ เราพบว่าอิเล็กตรอนไม่สามารถถูกปฏิบัติเสมือนเป็นก๊าซของอนุภาคที่เกือบจะเป็นอิสระต่อกันได้
แนะนำ 666slotclub / hob66
