我院博士刘韵丹在《Advanced Functional Materials》发表论文

我院博士刘韵丹在《Advanced Functional Materials》发表论文

  • 发布时间:2016-12-20
  • 查看次数:1702

由我院长江学者钟建新教授和澳大利亚卧龙岗大学窦士学院士联合培养的博士研究生刘韵丹参与研究工作,近期发表在Advanced Functional Materials(IF=11.8)上(Long Ren, Jincheng Zhuang, Gilberto Casillas, Haifeng Feng, Yuqing Liu, Xun Xu, Yundan Liu, Jun Chen, Yi Du, Lei Jiang, Shi Xue Dou, Nanodroplets for Stretchable Superconducting Circuits, Adv. Funct. Mater., 2016, 26, 8111-8118),并在Advanced Science News网站上以研究亮点的形式进行报道(http://www.advancedsciencenews.com/nanodroplets-stretchable-superconducting-circuits/)。该研究工作主要由澳大利亚伍伦贡大学窦士学院士、杜轶研究员、徐迅研究员课题组,以及北京航空航天大学江雷院士、湘潭大学刘韵丹博士组成的研究团队完成的。

主要介绍:超导体有着零电阻效应和完全抗磁性这两大神奇物性,另外还有许多复杂有趣的微观量子效应,一直以来都是物理学研究前沿之一。而将超导体的应用还处于刚刚起步的阶段,但其蕴含的巨大潜力仍期待人们去开发和挖掘。超导体可以用于信息通信、强稳恒磁场、工业加工、无损耗输电、生物医学、磁悬浮运输和航空航天等众多领域。但一直以来,对于现今发现的大部分超导材料来说,都有着易碎不利于精细加工的短板,这导致研究者们无法把超导材料很好的应用于微纳器件中,也无法有效的实现真正的超导小型器件甚至柔性器件。通过调节镓基液体金属的成分比例,成功得到了超导转变温度稳定于6.6K的超导材料,这一超导温度高于液氦温度(4.2 K)。而该液体金属的熔点低于室温,利用该特性,研究者们希望将液体金属进一步纳米化以便于印刷和制备电路。在尝试多种手段之后,研究者最终找到有效的纳米化液体金属的方法,并制备出了尺寸均一的纳米颗粒,令人兴奋的是,这些纳米颗粒依旧维持与块体液体金属一致的超导特性。将其有效分散于各种水性或有机分散剂中,便得到了可直接用于喷墨打印的超导纳米颗粒油墨,可以直接打印和刻蚀出指定形状和尺寸的微纳电路,这些微纳电路不仅有着优异的机械柔性,而且在超导转变温度以下有着电阻为零的神奇超导特性。高于液氦温度的超导液体金属及其超导纳米油墨的实现,不仅揭示出液体金属材料另一非常重要的特性,而且将极大的推动超导实用化进程,研究者们预期这一成果可直接用于开发微型核磁共振仪、微纳超导线圈以及可穿戴柔性超导电子器件等应用上。这一突破将为超导器件小型化以及柔性超导器件的应用提供重要而直接的科学基础和技术指导,或将开辟超导应用的新格局。