1D ZrTe3纳米带制成的电子器件的显微镜图
电流密度是给定点处每个横截面积的电流量。随着集成电路中的晶体管变得越来越小，它们需要越来越高的电流密度来达到所需的水平。大多数常规电导体，例如铜，在高电流密度下由于过热或其他因素而易于断裂，这对创造越来越小的组件造成障碍。
电子行业需要硅和铜的替代品，可以在几纳米的尺寸上维持极高的电流密度。
石墨烯的问世导致了一项巨大的全球性努力，旨在调查其他二维或二维分层材料，以满足对可维持高电流密度的纳米级电子元件的需求。尽管2D材料由单层原子组成，但1D材料由彼此弱结合的单个原子链组成，但其对电子学的潜力尚未被广泛研究。
人们可以将二维材料想象成薄片面包，而一维材料就像意大利细面条一样。与一维材料相比，二维材料看起来非常庞大。
由加利福尼亚大学河滨分校Marlan和Rosemary Bourns工程学院的电气和计算机工程的着名教授Alexander A. Balandin领导的一组研究人员发现，三碲化锆或ZrTe 3纳米带的电流密度极高超过铜等常规金属。
加州大学河滨分校的新策略将研究从二维推向一维材料 - 这是未来电子学的重要进展。
Balandin说：“常规金属是多晶的，它们具有晶界和表面粗糙度，这会使电子散射。“准一维材料，例如ZrTe 3在一个方向上由单晶原子链的，它们不具有晶界，常常具有原子级平滑表面上剥离后，我们归因于异常高的电流密度在ZrTe 3到单准一维材料的结晶性质“。
原则上，这种准1D材料可以直接生长成具有对应于单个原子线或链的横截面的纳米线。在本研究中，ZrTe 3量子线所维持的电流水平高于任何金属或其他一维材料的报告水平。它几乎达到碳纳米管和石墨烯的电流密度。
电子设备依赖于特殊的布线来在电路或系统的不同部分之间传送信息。随着开发人员对设备进行小型化，他们的内部部件也必须变得更小，并且部件之间携带信息的互连必须变得最小。根据它们的配置方式，ZrTe 3纳米带可以制成纳米级局部互连或器件通道，用于最小器件的组件。
加州大学河滨分校的实验是用纳米带进行的，这些纳米带是用预先制成的材料片切成的。工业应用需要直接在晶圆上生长纳米带。这个制造过程已经在开发中，Balandin相信一维纳米材料在未来的电子产品中具有应用的可能性。
“关于准一维材料最令人兴奋的事情是，它们可以真正地合成到通道或互连中，最小的一根原子线的横截面 - 约为1纳米×1纳米，”Balandin说。
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