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根據一份新的報告，鋁這種以導電性著稱的金屬，在某些情況下可能表現得像陶瓷或半導體。 在奈米技術應用中，這種金屬的耐機械應力效能也可能優於通常被認為更硬的金屬銅。 這些發現今天發表在《科學》雜誌上，可能預示著奈米電子學的進步。
俄亥俄州立大學的李菊（音譯，Ju Li）和他的同事使用量子力學來模擬鋁和銅的單原子層行為。 具體來說，他們研究了一種稱為純剪下應變的過程，其中一層原子滑過第二層原子。 非常小的電子裝置的可靠性和耐用性，在這些裝置中，溫度波動經常導致材料膨脹或收縮，部分取決於其元件如何對剪下應變的影響做出反應。 研究人員確定，兩層銅原子通常非常平滑地相互滑動。 但研究小組發現，鋁層不會滑動，而是相互跳躍。 科學家們認為，所謂的定向鍵合（相鄰層上的原子共享電子（見圖）），可能是造成觀察到的運動的原因。 這種鍵合通常在陶瓷和半導體中發現，但在鋁等可延展金屬中通常不存在。 李菊表示，“這可能意味著鋁在某些方面的表現更像陶瓷，而不是之前任何人認為的那樣。” 根據該團隊的模擬，在原子層面，鋁也比銅強32%。 李菊說：“我們知道，在正常條件下，銅比鋁重三倍，而且明顯比鋁更硬。 但當我們觀察大的剪下應變時，鋁完勝。”