2006年11月29日
自从50多年前锗在第一个晶体管收音机中使用和在半导体研究中发现其关键作用以来，这种元素的研究从未获得如此多的关注。
半个世纪以来的流行反弹要归功于休斯顿大学科学家和他的团队首次研究了这种化学元素的低密度合成形式。由阿诺德•Guloy化学教授,和一个研究小组从呃的马克斯·普朗克化学物理研究所固体在德累斯顿,德国,Guloy也是一个客人的科学家,研究结果被描述在一篇题为“Guest-free锗包合物”发表在《自然》杂志,生物和物理科学研究的科学杂志。欧洲杯线上买球
锗的通常形式具有与钻石相同的结构，而这种新的形式具有美丽而独特的“笼”结构。也就是说，它有一个水晶结构，有一个开放的框架，有空的笼子或洞。此外，这种新的固态锗密度更低，并且具有冰的不寻常特性，即它漂浮在自己的液体中。
Guloy说:“人们对包合物或开放框架半导体这类普通高科技材料的兴趣很高。”欧洲杯足球竞彩“与通常形式的欧洲杯足球竞彩半导体相比，这些材料的密度更低，带隙更大，因为它们的结构更开放或‘多孔’。在我们的报告发表之前，还没有可扩展的、高产率的制备技术来生产这些材料，特别是硅和锗基包合物半导体。”欧洲杯足球竞彩
作为一种重要的半导体材料，锗有成千上万的应用，从光纤通信网络到红外夜视系统。任何计算机化或使用无线电波的东西都使用半导体。
“这种新型锗的合成将为锗半导体的研究开辟新的途径，”UH大学自然科学与数学学院院长约翰·贝尔(John Bear)说。欧洲杯线上买球“包合物半导体具有巨大的技术潜力，因为它们表现出非常广泛的材料特性。”欧洲杯足球竞彩
硅(在晶体管收音机中取代了锗)和锗构成了电子设备中最重要的半导体。然而，它们的经典形式表现出小的和间接的带隙，不适合许多可能的光电子结合技术的应用。这种新的笼状锗将为科学家提供有用的信息，以设计高效的热电材料，更好地理解这类材料的超导性，并基于Guloy的合成技术创造更多的新材料，欧洲杯足球竞彩他还指出，“制造硅和碳类似物的可能性会更大。”
Guloy说:“这一突破导致了一种低密度、开笼结构的锗，具有发光的潜力。”“此外，人们不能用任何其他方法来制造这种空的锗包合物或'笼'化合物。我们的方法是在相对温和的温度下完成的——300摄氏度——作为一种溶液技术，它可以很容易地按比例制备薄膜及其其他功能形式。我们已经创造了一种低密度、亚稳态的锗，它有很多洞——一种笼状结构——它被预测具有不寻常的热电和光电特性，比如发光的潜力。所有先前已知的具有笼状结构的化合物都有某种东西在笼状结构中防止它们坍塌。即使笼子是空的，我们的新锗结构也能建造出来，这真是令人惊讶。”
这项研究得到了韦尔奇基金会和石油研究基金的部分资助。目前的支持者包括美国国家科学基金会(National Science Found欧洲杯线上买球ation)、休斯顿大学(University of Houston)德克萨斯超导中心(Texas Center for Superconductivity)和马克斯·普朗克固体化学物理研究所(Max Planck Institute for Chemical Physics of solid)。
Guloy说:“发现一种非自然形成的元素的新形式总是新奇的，在科学上也很重要。”“由于这种材料之前从未被制造过，所以还没有真正设计或直接应用于它。这种不同寻常的材料的合成和预测的性质打开了许多可能性。这类似于1985年制作巴克球时的情况，当时研究人员最初不知道它们的用途，直到它们被批量生产，导致了后续研究，发现了这种现在著名的材料的许多应用。”
贝尔补充说，这种特殊的锗合成方法可以制备大块材料，这种溶液方法的可扩展性为处理包合物半导体提供了良好的前景。
http://www.uh.edu