二硫化鉬 地表上最強潤滑介質

編譯/高晟鈞

二硫化鉬,化學式MoS2。為帶有銀灰色光澤的黑色六方晶系結晶粉末,地表上最強的潤滑介質。目前,二硫化鉬多用於氫化反應催化劑和用於金屬、齒輪和汽車工業的潤滑液。

二硫化鉬 地表上最強潤滑介質。示意圖/123RF

二硫化鉬對於酸和鹼耐性很高,同時化學穩定性與熱穩定性也表現良好。近期,二硫化鉬被認為是一種開創性的電子材料。作為類似於石墨烯的二維結構,它也是一種優秀的半導體,甚至在特殊條件下,作為超導體使用。

多年來,二硫化鉬更是作為量子設備和虛構的計算機網路,被物理學家和科學家進行大量研究。近期,來自於雷根斯堡「奈米電子和奈米力學」研究負責人Andreas K.Huettel博士開始進行基於二硫化鉬的半導體奈米晶體的研究。

半導體奈米晶體,又稱為量子點(Quantum Dots),具有相當特殊的光、電、磁和催化劑特性。而量子點的性質(光電、磁等)會隨著尺寸大小而變化,例如,對於半導體量子點而言,尺寸變小後,能隙會變大,發光波長會變短;換句話說,只要能控制量子點尺寸,便能控制發光的波長,這種現象稱為量子侷限效應。

而二硫化鉬的量子侷限現象,即量子計算機上所需要的離散電子態,很難透過晶片辦到。而且具有低接觸電阻的金屬會與二硫化鉬表面反應並破壞其晶體結構,也是目前沒有太多複雜電路存在的主要原因。由於量子計算機通常在低溫中運行,而該研究團隊解決了在低溫範圍維持二硫化鉬結構且保持電透明的難題。

這種可以筆直生長的二硫化鉬奈米管結構,直徑低於20奈米,並且可以在0.1K的溫度下使用(大部分量子計算機運行溫度)。這對於控制二硫化鉬量子計算機中的量子比特有著巨大的貢獻。

資料來源:Innovations

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