近日，一项发表在美国化学学会出版的同行评议科学杂志《纳米通讯》的研究显示，明尼苏达大学双城分校的团队发现了一种开创性的方法，可以创造出具有独特性质的超材料。
该研究显示了设计类似的自组装结构的现实可能性，这种结构具有创造“按序”纳米结构的潜力，可广泛应用于电子和光学器件。
一般来说，超材料是在实验室中制造的材料，以提供特定的物理、化学、电学和光学特性，否则这些特性在天然材料中是无法找到的。
这些材料具有独特的性能，非常适合从滤光器和医疗设备到飞机隔音和基础设施监控的各种应用。
通常，制造这些纳米尺度的材料对制作环境要求很高，且需经过数天或数周的多步制造过程精心制作。
在这项新的研究中，明尼苏达大学团队正在研究一种叫做锡酸锶(strontium stannate)的薄膜材料。在研究过程中，他们注意到了一种纳米尺度棋盘图案，这类似于在昂贵的多步工艺中制造的超材料结构。
该研究的参与者，明尼苏达大学航空航天工程和力学教授理查德·詹姆斯表示：“这些纳米级的周期性图案是这种材料中一级结构相变的直接结果，我们的工作第一次为纳米电子和光子系统利用可逆结构相变提供了大量可能性。”
该团队展示了第一个自组装、可调纳米结构的过程，只需一步就可以制造超材料。研究人员能够利用温度和激光波长来调整在单个薄膜中存储电荷的能力，有效地创造了一种效率高达99%的可变光子晶体材料。
研究人员观察到，这些结晶相之间的边界在原子尺度上十分清晰，这对于自组装过程来说非常重要。
研究人员现在正在研究它们在光学和电子设备中的应用潜力。
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