分裂晶体的二维金属导电性

仅在二维空间中高度移动的电子片，称为2D电子气，具有可用于更快和新颖的电子设备的独特属性。研究人员一直在研究2004年才发现的二维电子气，以了解它如何用于超导体，执行器和电子存储设备等。

日本东北大学的研究人员与国际同事团队最近发现，一组钙钛矿相关材料的原子结构显示出有趣的二维导电特性。

材料由锶，铌和氧原子制成，具有源自钙钛矿的层状结构。这些铌酸锶化合物因其“准一维”金属导电性而有望开发先进的电子产品。

东北大学材料研究高级研究所的Yuichi Ikuhara与苏黎世研究实验室的Johannes Georg Bednorz及其同事利用原子分辨扫描透射电子显微镜结合理论计算，了解如何在铌酸锶中添加氧原子影响其电导率。根据氧原子的浓度形成四种不同的材料。

研究人员发现，其中三种材料是电导体，而第四种是绝缘体。在原子尺度上，他们发现材料是由交替的链状和之字形板形成的。取决于氧原子的浓度，链状厚板为两层，三层或四层厚，有时在相同材料内变化。锯齿形板在所有材料中都是绝缘层，而链状板在四种材料中的三种中是导电层。

该团队确定材料内的局部电导率直接取决于层中铌酸盐八面体的形状。当铌的正离子向铌酸盐八面体的中心位移时，诱导了局部导电性质。

通常通过在两个绝缘体之间形成界面来形成2D导电层。研究人员在他们发表在ACS Nano杂志上的研究中表示，现在应该可以通过将3D导电材料分割成由绝缘层隔开的2D导电层堆叠来实现相同的目标。这可能导致应用于2D导电材料和器件的开发。