近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院王成新教授團(tuán)隊(duì)在可應(yīng)用于極端環(huán)境下的柔性納米電纜研究中取得重要進(jìn)展，該工作以“Millimeters long super flexible Mn5Si3@SiO2 electrical nanocables applicable in harsh environments”為題發(fā)表在Nat.Comm.上。我校材料科學(xué)與工程學(xué)院孫勇研究員為第一作者，王成新教授為通訊作者。

納米互連導(dǎo)線是微電子、納電子功能系統(tǒng)中不可或缺的重要組成部分，高電導(dǎo)率、耐受高電流密度、柔性以及優(yōu)異的理化穩(wěn)定性代表其先進(jìn)的品質(zhì)因數(shù)。一直以來(lái)，針對(duì)金屬銀、銅納米線的相關(guān)研究較多。然而，沒(méi)有絕緣層的裸露金屬線無(wú)法直接用于輸電線路，另一方面金屬活潑的理化特性使其極易被氧化，無(wú)法在酸性甚至潮濕環(huán)境中應(yīng)用。

圖1.(a) Mn5Si3@SiO2納米電纜的掃描電鏡照片；(b) 單根線的柔性展示；(c)核殼結(jié)構(gòu)展示；

(d) 單根納米電纜在300℃左右?guī)?dòng)紅色發(fā)光二極管工作；(e) 器件襯底的紅外熱成像；

(f) I-V特性；(g) 高溫下長(zhǎng)時(shí)間工作電流穩(wěn)定性調(diào)查。

從理化特性來(lái)講，金屬硅化物同樣擁有出色的電導(dǎo)率，同時(shí)展現(xiàn)出更好的穩(wěn)定性。近日，我校材料科學(xué)與工程學(xué)院孫勇研究員、王成新教授研究團(tuán)隊(duì)發(fā)展了一種Si-Mn-O玻璃態(tài)物質(zhì)中控制Si-Mn形核、生長(zhǎng)的動(dòng)力學(xué)方法，實(shí)現(xiàn)了毫米級(jí)長(zhǎng)度的Mn5Si3 @SiO2柔性納米電纜（圖1）。單根納米線中，不論殼層厚度、還是電芯尺寸均表現(xiàn)出令人吃驚的均勻性（尺寸波動(dòng)