納米變壓器，將石墨烯和氮化硼的單原子層晶體一層壓一層地堆疊起來，構建出一種“多層糕”，製造出一種納米級的變壓器。
基本介紹
- 中文名：納米變壓器
- 材料：石墨烯和氮化硼的單原子層晶體
- 釋義：納米級的變壓器
- 研究機構：英國曼徹斯特大學
研究結果,結構,材料優勢,套用,科學意義,
研究結果
英國曼徹斯特大學研究人員研究顯示，把單原子層精確地堆疊起來，有望造出大量新型材料和設備，石墨烯及有關單原子厚度晶體為此提供了廣闊的選擇。他們按照期望的順序，將石墨烯和氮化硼的單原子層晶體一層壓一層地堆疊起來，構建出一種“多層糕”，可作為納米級的變壓器。相關論文發表在2012年10月14日的《自然·物理學》雜誌網站上。
結構
研究人員將石墨烯作為單原子導電平面，將僅4個原子薄的氮化硼作為電絕緣體。他們先從塊狀石墨中剝取了石墨烯平面，並用同樣技術得到了氮化硼原子層，然後用一種先進的納米技術，像拼裝“壘高”玩具那樣將石墨烯和氮化硼晶體一層層堆疊起來，按照期望的層面順序組裝成新晶體。
在納米變壓器中，由於局部電場的作用，電子在一層金屬中移動時會對另一層金屬中的電子產生拉力，這一現象稱為“庫侖拖曳”。而要利用這一規律，需要將金屬一層層隔開，讓它們彼此絕緣，但分開的距離不能超過幾個原子間距。這種結構是許多複雜精細的新型電子和光子設備的基礎，包括許多電晶體和探測器都採用這一新結構。
材料優勢
納米材料具有優異的磁性能及溫度穩定性，特別是在20KHz~50KHz頻率使用時，可以取代傳統的鐵氧體，納米材料的電阻率為90μΩ cm(熱處理後)。
套用
廣泛套用於高頻逆變電源上，如高頻你變焊機、通信電源、電鍍電解電源、充電電源等。
科學意義
納米變壓器由曼徹斯特大學的羅曼·戈巴喬夫組裝，他描述這種技術時說：“這就像<發條鋼跳蚤的故事>里的情節，只有用最高倍顯微鏡才能看到跳蚤在跳舞，甚至還釘著極小的馬蹄鐵。我們的納米‘壘高’就是這種技術的進一步推演。”
這一研究還證明了以原子的精度一層層地搭建平面，能造出有多種功能的複雜設備。
