在《自然材料》杂志上发表的一项研究中，加州大学欧文分校的科学家描述了一种制造非常薄的铋元素晶体的新方法，这一过程可能有助于廉价柔性电子产品的制造成为现实。

该研究的合著者、加州大学欧文分校物理与天文学助理教授哈维尔·桑切斯-山岸表示：“一百多年来，铋因其低熔点和独特的电子特性而一直吸引着科学家。” “我们开发了一种新方法来制造非常薄的铋等材料晶体，并在此过程中揭示金属表面隐藏的电子行为。”

该团队制造的铋片只有几纳米厚。桑切斯-山岸解释了理论学家如何预测铋含有特殊的电子态，当电流流过它时，它会变得有磁性——这对于基于电子磁自旋的量子电子设备来说至关重要。

研究小组观察到的隐藏行为之一是源自晶体表面的所谓量子振荡。

“量子振荡是由电子在磁场中的运动引起的，”陈来思博士说。加州大学欧文分校物理与天文学候选人，也是该论文的主要作者之一。 “如果电子能够围绕磁场完成完整的轨道，它就可以表现出对电子性能很重要的效应。量子振荡最早是在 20 世纪 30 年代在铋中发现的，但从未在纳米薄的铋晶体中发现过。 ”

吴艾米，博士桑切斯-山岸实验室的物理学候选人将团队的新方法比作玉米饼压榨机。吴解释说，为了制造超薄的铋片，他们必须在两个热板之间挤压铋。为了使板材尽可能平坦，他们必须使用在原子水平上完全光滑的成型板，这意味着表面上没有微小的凹痕或其他缺陷。

“然后我们制作了一种油炸玉米粉饼或帕尼尼，其中铋是奶酪馅料，而玉米饼是原子级平坦的表面，”吴说。

“有一个紧张的时刻，我们花了一年多的时间来制造这些美丽的薄晶体，但我们不知道它的电性能是否会是非凡的，”桑切斯-山岸说。 “但是当我们在实验室中冷却设备时，我们惊讶地观察到了量子振荡，这是以前在薄铋膜中从未见过的。”