2026年1月20日、クイーンカジノ入金不要ボーナスの士宜院士と李雲教授、南京大学集積回路学部の王啓静助教授のチームは、ケンブリッジ大学のヘニング・シリングハウス教授、北京工業大学の喬京思教授とともに、「メタリック」というタイトルの研究論文を発表した。 「Nature Electronics」の「共役分子二重層における電荷輸送」。
金属輸送とは、温度が低下するにつれて材料の導電率が増加する電荷輸送挙動を指します。通常、単結晶シリコンなどの無機半導体でのみ発生します。弱い分子間相互作用や強い構造動的無秩序などの要因によって制限されるため、有機半導体において広い温度範囲で金属型電荷輸送を達成することは、非常に困難であると長い間考えられてきました。
上記の問題に対応して、研究チームは極薄単結晶の分子層間の共役結合を強化する新しい方法を提案し、検証しました「ファンデルワールス橋分子二重層輸送ネットワーク」の新しい超二次元電荷輸送機構は、層間の電荷トンネリングと軌道結合を大幅に強化するだけでなく、構造の剛性を向上させることで分子振動によって引き起こされる動的無秩序を抑制し、電荷キャリア間のクーロン相互作用が輸送に及ぼす影響を効果的に弱めます。アンドープ有機半導体材料において、8 K までの超広い温度範囲で金属型輸送が初めて観察され、245 S cm もの高い導電率を達成−1、ホール移動度を超える100cm2 V−1 s−1。この結果は、報告されている有機電界効果トランジスタの性能限界を大幅に突破するだけでなく、導電率レベルは高濃度にドープされたシリコンと広いバンドギャップに近いGaAs およびその他の無機半導体材料。この発見は物理的本質を破壊します「弱いファンデルワールス相互作用は必然的に低温キャリアの局在化につながる」という従来の理解も、「有機材料の特性」を打ち破る比較するのは難しい無機材料" パフォーマンスの障壁、高性能有機電子材料の基礎研究と応用開発に新しいアイデアを提供します。
さらに、研究チームは、欠陥を制御的に導入することにより、有機半導体系における無秩序駆動の金属絶縁体相転移とその量子臨界スケーリング挙動を初めて明確に観察した。これは有機半導体の分野では極めて珍しい成果です。この結果は、有機半導体研究の分野では非常にまれです。これは、古典的な無機半導体および強相関電子システムにおける量子相変化物理学を有機システムに拡張することに成功しただけでなく、有機の研究に新たな機会を提供しました。モット・アンダーソン システムは理想的なモデル プラットフォームを提供します。
この研究は、南京大学、ケンブリッジ大学、中国人民大学、北京工業大学およびその他の部門によって共同で完了されました。筆頭著者はLu Jianji博士、Li Yun教授、Wang Qijing助教授、Wu Linlu博士です。責任著者はLi Yun教授、Wang Qijing助教授、Qiao Jingsi教授、Shi Yi院士、およびヘニング・シリングハウス教授。ケンブリッジ大学のRen Xinglong博士、Li Songlin教授、Wang Xinran教授、Zhang Chunfeng教授、南京大学のLi Chaosheng教授、中国人民大学のJi Wei教授、北京工業大学のWang Yeliang教授とWu Xu教授、上海科技大学のChen Gang教授、上海大学のZhou Liqi准教授、常州大学のJiang Sai准教授、同大学のWang Peng教授ワーウィックの博士がこの研究に重要な支援を提供しました。関連する研究活動は、国家重点研究開発プログラム、国家自然科学財団、江蘇省自然科学財団から資金提供を受けています。
元のリンク:https://wwwnaturecom/articles/s41928-025-01553-5
写真1. に基づくPh-BTBT-C10分子層の間共役ベンゼン環ペアの"ファンデルワールス橋を備えた分子二重層輸送ネットワーク"。a、HTH 構造のPh-BTBT-C10概略図。b,Ph-BTBT-C10、Th-BTBT-C10そしてBTBT-C10のレイヤー、層内結合エネルギーとファンデルワールスギャップ。c，Ph-BTBT-C10クリスタルのギワックスス特徴付け。d，Ph-BTBT-C10クリスタルのAFMそしてHRAFM特徴付け。e，Ph-BTBT-C10分子配置の模式図、およびPh-BTBT-C10、Th-BTBT-C10そしてBTBT-C10の移行ポイント。
写真 2. 極めて広い温度範囲金属タイプ充電輸送。 a、4つのプローブ結び目デバイスの概略図と対応する光学顕微鏡画像。 b異なるキャリア濃度での導電率と温度の関係。 c、温度の関数としてのホール移動度。 d、高移動度有機単結晶半導体統計。
写真3.障害のある運転手の金属-絶縁体の相転移と量子臨界スケーリング動作。 a、異なる電界下での表面抵抗と温度の関係。 b、いつ電場e重要なフィールドに近づいていますeT、活性化エネルギーギャップΔおよび温度スケーリング パラメータT0。 c、金属絶縁体の相転移付近の抵抗対温度曲線。
