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立方砷化硼有潜力成为比硅更优良的半导体材料

科研人员日前发表在学术期刊《科学》的新研究显示,一种名为立方砷化硼的材料在实验室展现出比硅更好的导热性和更高的双极性迁移率,有潜力成为比硅更优良的半导体材料。

硅是目前应用最广泛的半导体材料,然而硅作为半导体有两项不足。第一,硅不太善于传导热量,导致芯片温度总是过热,散热问题已经成为制约芯片性能的重要因素。第二,硅有较好的电子迁移率,但不具备足够好的空穴迁移率,后者对半导体性能也很重要。材料中带负电的电子离开后,留下的带正电的空位,被称作“空穴”。电子迁移率和空穴迁移率统称为双极性迁移率。

科学家认为,立方砷化硼在理论上同时具有比硅更好的导热性,以及更高的双极性迁移率。早先实验已证实,该材料的热导率约是硅的10倍。

来自麻省理工学院等美国院校的科研人员日前在《科学》杂志上发表研究进一步证实,立方砷化硼在实验中同时展现出更优良的导热性和双极性迁移率。研究人员表示,这可能是目前发现的最好的半导体材料。同期《科学》杂志也刊登了中国科学院联合美国休斯敦大学团队的相关研究成果。该研究用不同的测量方法证实了立方砷化硼的高双极性迁移率,甚至在材料样本中的一些位置发现了比理论计算更高的双极性迁移率。

参与研究的中国科学院国家纳米科学中心副研究员岳帅介绍说,双极性迁移率“决定了半导体材料的逻辑运算速度,迁移率越高则运算速度越快”。研究人员表示,到目前为止立方砷化硼只在实验室规模进行了制备和测试,下一步的研究将围绕如何经济、大量地生产这种材料,从而真正促进半导体产业发展。

新研究:

阳光下男性比女性更易饥饿

以色列一项新研究显示,阳光会刺激男性释放一种激素,从而更容易感到饥饿,而女性不会出现这种情况。

以色列特拉维夫大学等机构研究人员日前在英国《自然·新陈代谢》杂志上报告,他们分析了约3000人的饮食数据,其中有男有女,发现男性在夏季平均每天比冬季多摄入约300卡路里能量。

研究人员又请志愿者穿着无袖衫和短裤在户外晒太阳,血液分析显示阳光促使男性体内一种会让人感到饥饿的激素水平上升,而女性则没有明显差异。

动物实验也显示类似结果。研究人员让雌雄各12只实验鼠每天暴露在紫外线下,强度约相当于在美国佛罗里达州正午日照20至30分钟。连续10周监测后发现,雄鼠血液中含有更多的饥饿激素,且在暴露于紫外线后更有觅食欲望、进食更多,但雌鼠未出现这种情况。

研究人员认为,上述差异的原因可能是,皮肤受到紫外线照射后,体内雄激素和雌激素产生了不同的反应。相关发现有助于进一步研究皮肤在机体新陈代谢中的作用,还可能帮助研发基于性别的治疗某些内分泌疾病的方案。

研究发现骨密度扫描有助揭示老年痴呆症风险

澳大利亚伊迪斯考恩大学近日发布公报说,该校研究人员领衔的一个国际团队发现,腹主动脉钙化程度可揭示老年痴呆症的患病风险,而评估腹主动脉钙化程度可通过常见的骨密度扫描来实现。相关论文已发表在学术期刊《柳叶刀·区域健康—西太平洋》上。

这是一项长期研究,涉及958名70岁及以上的老年女性。研究人员基于她们的脊柱侧位骨密度测试数据,评估了其腹主动脉钙化情况,并根据钙化程度将她们分为“低度”“中度”“重度”三组。

研究发现,每两名调查对象中就有一名存在中度至重度的腹主动脉钙化问题。持续10余年的健康追踪结果显示,“中度”和“重度”组因痴呆症住院和死亡的风险是“低度”组的两倍。

研究人员表示,腹主动脉是人体最大的动脉,负责将含氧血液从心脏输送到腹部器官和下肢,其健康状况一直是评估心血管疾病风险的一个重要因素。这项新研究表明,腹主动脉钙化程度也可用来揭示老年痴呆症的患病风险,而判断腹主动脉钙化程度非常简单,在常规骨密度测试中增加对脊柱侧位的扫描即可。

研究人员之一、伊迪斯考恩大学的西蒙·劳斯教授表示,在痴呆症研究领域常说对心脏有益的东西对大脑也有益,这项研究进一步证实了这种关系。希望人们尽早采取干预措施,通过改变饮食习惯、增加体育锻炼等方式降低痴呆症患病风险。

鲸鲨是世界上最大的杂食性动物

澳大利亚海洋学研究所等机构研究人员近日在美国《生态学》杂志发表论文说,他们发现鲸鲨不仅吃磷虾等浮游动物,也吃并消化藻类植物,这使其成为世界上已知最大的杂食性动物。

鲸鲨是目前已知世界上体型最大的鱼类,体长可达18米。长期以来,研究人员观察到鲸鲨是滤食性动物,即张嘴吞下大量海水和其中食物后,再排出水留下食物,其典型食物是磷虾等小型浮游动物。

新研究分析了西澳大利亚州宁加卢礁海域鲸鲨的食物来源,收集了上述海域里可能的食物来源样本,既有小的浮游动物,也有大的海藻。研究团队分析了这些动物和植物样本中的氨基酸和脂肪酸,与鲸鲨样本中的氨基酸和脂肪酸进行比较。结果发现,鲸鲨身体组织中有的化合物来自一种在宁加卢礁海域常见的海藻——马尾藻。

澳大利亚海洋学研究所鱼类生物学家马克·米肯说,在陆地上体型最大的动物一直是食草动物,人们一直以为在海洋中有所不同,因为过去通常认为鲸鲨等大型动物以小鱼小虾为食,但事实证明陆地和水中的进化可能没有那么大的差别。在长期的进化中,鲸鲨已经有能力消化一些被吞入体内的马尾藻。

(本组稿件/河北日报记者王璐丹综合新华社电)