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第八十六章 纳米线

纳米崛起 岭南仨人 1953 2024-05-23 15:18:25

2月19日。

黄修远一行人,终于回到了汕美。

一回到汕美,陆学东就找上门来,俩人来到半导体实验室。

更换了全身防护服后,俩人进入一个无尘室内,在一个工作台上,陆学东兴奋地指着一块半透明的薄膜:“修远,你看看这个。”

那薄膜非常轻薄,四个边是一种夹子,将薄膜牢牢地固定住。

“纳米线编织的薄膜?”黄修远显然知道是什么东西。

陆学东点了点头:“就是纳米线,三天前我们成功合成了强度比较强的硅纳米线,强度已经可以维持编织操作。”

打开一旁的内部电脑,找到检测报告,其中还有透镜电子显微镜的检测画面。

他看到了排列整齐的硅原子画面,这和他记忆之中的画面,几乎是一模一样。

黄修远转动椅子:“磷、硼、砷、铝呢?”

“磷线、砷线已经有一些思路,六边氧化硅可以合成磷纳米线,只是目前的强度还有问题,正在改进中。”

陆学东停顿了一下,接着说道:“硼和铝方面,我从五边氧化硅尝试着,虽然勉强通过了,但是一直没有办法合成纳米线。”

对于这个情况,黄修远确实一清二楚,他说出了自己的思路:

“不用在无边氧化硅上浪费时间了,为什么不从七边氧化硅这边下手。”

“七边氧化硅?可是氧族并没有适合的半导体材料。”陆学东有些不解。

“哈哈。”黄修远笑了笑:“为什么不让氧原子做带路党。”

陆学东一愣,瞬间反应过来:“这确实有可能,只是形成纳米线后,混杂其中的氧原子如何清除?”

“你不会忘记,氮16的另一个特性吧?”

被他提醒后,陆学东顿时眼前一亮。

因为氮16除了强催化的功能,还有另一个功能,在强紫外线和特定温度下,氮16分子会分解成为氮气,如果周围存在氧原子,氮16会和氧原子强制结合,生成一氧化氮(NO)。

就算是氧化物中的氧原子,也没有办法阻挡氮16的强制结合。

如此一来,氧化铝、氧化硼形成的纳米线,就可以通过氮16,去除其中的氧原子,形成单质的铝纳米线、硼纳米线。

陆学东打算尝试一下,而黄修远却知道其中的合成技术:“这一部分交给我吧!”

“好。”

回归科研工作的黄修远,带着十几个研究员,尝试让氧化硼、氧化铝、氧化铜,形成纳米线。

在材料实验室中。

一台七边氧化硅—筛合器,漏斗状的上侧容器里面,装满了氧化硼粉末。

这些氧化硼(三氧化二硼)粉末,都是经过过筛的单分子状态,也是最适合作为合成原材料的状态。

由于氧化硼一般以无定形状态存在,通常难以形成晶体,但是经过高强度退火后,也可以形成晶体。

尝试了十几次后,黄修远改进了实验加热方式,采用了激光器聚焦在七边氧化硅的喷出口处。

这是一个非常精细的工作,连续烧毁了上百张七边氧化硅薄膜后,才调试出合格的位置。

激光器聚焦的位置,距离七边氧化硅的喷出口,仅仅只有23纳米左右,这个距离已经是极限了。

倒不是不可以继续逼近,而是再靠近喷出口,激光会迅速烧毁七边氧化硅薄膜。

就算是这个距离,一张七边氧化硅薄膜,也最多只能连续工作10~12个小时,就会彻底报废。

经过激光烧结后,果然形成了一条氧化硼纳米线。

黄修远吩咐道:“立刻检测一下氧化硼纳米线的强度,和其他特性。”

“明白。”

一众研究员也是兴奋不已,大家都陷入了欲罢不能的亢奋中。

负责检测的研究员伍灿,将氧化硼纳米线装入拉伸强度测试仪中,然后小心翼翼的提升着拉伸强度。

另外几个研究员,分别检测了横截面直径、电阻率、熔点、导热性、磁性等。

经过了筛合器和激光烧结后,形成的氧化硼纳米线,一部分物理性质发生了变化。

比如拉伸强度上,尽管比不上碳纳米管,但是和一般的钢丝之类,却几乎不相伯仲。

化验室的伍灿,拿着检测报告,向黄修远汇报着:“黄总,氧化硼纳米线的强度符合预期。”

黄修远立刻启动下一个实验他,转过头来吩咐道:“准备氧原子剥离实验。”

“是。”

氧原子剥离实验,就是将氧化硼纳米线,放在氮16粉末中,整个容器都是硅纳米镀层打造的,因为氮16会和氧原子结合,容器必须采用硅纳米镀层。

铺好的氧化硼纳米线,被覆盖上一层氮16粉末,容器底部开始加热,当温度达到指定位置时,启动强紫外线照射。

在温度和紫外线下,氮16分子迅速分解,在氧化硼纳米线附近的氮16,和氧化硼中的氧原子结合,形成了一氧化氮。

当所有的氮16分解掉后,容器中只剩下硼纳米线。

几个研究员,轻拿轻放将硼纳米线,从容器中取出来,立刻送到化验室去检测。

还是伍灿等人负责检测。

被剥离氧原子后,剩下的硼纳米线,明显变得脆弱了一些,拉伸强度和普通棉线差不多。

对于这个结果,黄修远其实非常清楚,这个拉伸强度虽然脆弱,但也不是没有办法解决。

单线的硼纳米线强度不足,那可以通过多线编织,将硼纳米线变成硼纳米绳。

而且在相关应用中,其实对于硼纳米线的拉伸强度要求,并没有要求太高,只需要达到普通棉绳的强度即可。

完成了硼纳米线的研发,接下来的铝纳米线、铜纳米线,也陆续被黄修远研发出来。

反倒是陆学东那边的磷纳米线、砷纳米线,陷入了难产之中。

实验室的休息区内。

陆学东喝了一口黑咖啡,随即苦笑起来:“你那边也太快了吧,要不磷纳米线和砷纳米线,也尝试一下?”

闻言,黄修远摇了摇头:“还是按照既定路线来吧,通过激光烧结的方式生产,对于氧化硅薄膜的消耗太大了。”

“那倒也是,十几个小时一张薄膜,确实麻烦很多。”陆学东也暂时放下了改变路线的想法。

如果可以通过五边氧化硅薄膜,直接生成适当强度的磷纳米线,或者砷纳米线,他们需要的原材料就凑齐了。

“我相信你。”黄修远拍了拍他肩膀。

陆学东重新振作起来,加上黄修远带人加入,又经过一个多星期。

终于合成了符合强度的磷纳米线,或者说磷纳米绳,因为单股的磷纳米线,强度一直上不去,只能降低要求,用五条磷纳米线进行编织,形成磷纳米绳。

至此,黄修远需要的原材料,已经全部备齐。

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