机械应力承受力强于铜，导电性像半导体 纳米级铝显示神奇性能 [复制链接]

    【美国《科学美国人》网站10月28日文章】题：计算机模拟显示铝的奇异性能
    据一项新的研究报告说，铝——一种导电性好的金属——在有些情况下可以表现出像陶瓷或半导体一样的特性。这种金属在纳米技术应用方面还能比铜——一般认为是一种强度比较高的金属——更好地承受机械应力。公布在今天出版的《科学》杂志上的这项研究，可能导致纳米电子技术的改进。
    俄亥俄州立大学的李菊（音）和他的同事用量子力学的方法试验一个原子厚的铝片和铜片的性能。他们特别研究一种叫做纯剪切应变力的过程，在此过程中，一层原子在第二层原子上滑动。温度的变化常常使物质扩张或收缩，所以那些非常小的电子装置的可靠性和耐久性部分地取决于它们的组成部件对剪切应变力作出怎样的反应。研究人员确定，两层铜原子一般都非常平滑地互相滑动。但是，研究人员发现，两层铝原子却不滑动，而是互相跃过。科学家们认为，所谓的定向结合———相邻层的原子共同拥有电子———可能是所观察到的运动的原因。这种结合常常能在陶瓷和半导体中发现，但在像铝这样的可延展的金属中通常是没有的。
    据李说：“这可能意味着铝在某些情况下跟陶瓷的相似性比人们以前认为的还要大。”根据研究小组的模拟试验，在原子级，铝的强度比铜还要高32%。李说：“我们知道，在正常情况下，铜的密度比铝大三倍，其强度大大高于铝。但是，当我们在剪切应变力下观察时，铝的强度高于铜。”