İlk ölçüm, iki boyutlu germanenin ilginç özelliklerini ortaya koyuyor!
Brocade Park: Bu makale nanomalzemeler bilimi hakkındadır
Germanene, germanyumdan elde edilen iki boyutlu bir malzemedir ve grafen ile ilgilidir. Oluşturulduğu vakum odasının dışında dengesiz olduğundan, elektronik performansının gerçek bir ölçümü henüz yapılmamıştır. Groningen Üniversitesi'nden Profesör Justin Ye liderliğindeki bilim adamları, şimdi kararlı germanen içeren cihazlar ürettiler. Materyal bir yalıtkandır ve orta derecede ısıtıldıktan sonra yarı iletken hale gelir ve güçlü ısıtmanın ardından iyi bir metal iletken olur.Araştırma sonuçları Nano Letters'da yayınlandı. Yeni mikroelektronik yapıda yalnızca bir atomik katman malzemesi çok ilginç. En ünlülerinden biri, mükemmel bir iletken olan grafendir. Silikon ve germanyum gibi malzemeler de ilginç olacaktır çünkü bunlar olgun ekipman üretim protokolleriyle tamamen uyumludur ve mevcut yarı iletken teknolojisine sorunsuz bir şekilde entegre edilebilirler.
-Bilim Bilimi: Groningen Üniversitesi'nde Cihaz Fiziği Doçenti Justin Ye açıkladı: Ancak iki boyutlu germanen çok istikrarsız. Germanene, hammadde olarak germanyumdan yapılır ve kalsiyum ile eklenir. Kalsiyum iyonları, üç boyutlu kristalden iki boyutlu bir katman oluşturur ve bu daha sonra hidrojenle değiştirilir. Bu iki boyutlu germanyum ve hidrojen katmanlarına germanyum denir. Ancak hidrojen, germanen oluşturmak için çıkarıldığında, bu madde kararsız hale gelir. Araştırmacılar bu problemi çok basit bir şekilde çözdüler, cihazı yapmak için kararlı Alman kullandılar ve ardından hidrojeni çıkarmak için malzemeyi ısıttılar. Bu, bilim adamlarının elektronik özelliklerini incelemesine izin veren istikrarlı bir Germanene cihazına yol açtı. İlk malzeme bir yalıtıcıydı ve araştırma ekibindeki bir doktora öğrencisi, iletkenliği iyileştirmek için denenmiş ve test edilmiş bir yöntem olan bu cihazları ısıttı.
- Germanen, hidrojeni (kırmızı) uzaklaştırarak termal tavlama ile germanene dönüştürülür. Resim: Ye Lab / Groningen Üniversitesi
Bu malzeme çok iletken hale gelir ve direnci grafenden yalnızca bir kat daha yüksektir. Böylece mükemmel bir metal iletken haline geldi.Diğer deneyler, orta derecede ısıtma (200 ° C) yarı iletken germanan üretildiğini gösteriyor. Bu nedenle germanen, ısıl işlem yöntemine bağlı olarak bir yalıtkan, yarı iletken veya metal iletken olabilir. Oda sıcaklığına kadar soğutulduktan sonra stabil kalır. Isıtma, germanen çok katmanlı tabakayı inceltti ve elektrik iletkenliğindeki değişikliğin muhtemelen hidrojenin yok olmasından kaynaklandığını doğruladı. Germanene, spintronik cihazların yapısında önemli bir uygulama değerine sahiptir. Bu cihazlar elektron spin akımını kullanır. Bu elektronların kuantum mekaniği özelliğidir, elektronların kendi eksenleri etrafında dönerek küçük bir pusula işaretçisi gibi davranmasını sağladığını düşünün.
Grafen mükemmel bir elektron spin iletkenidir, ancak karbon atomları ile zayıf etkileşimi (spin-orbit coupling) nedeniyle dönüşünü kontrol etmek zordur. Germanyum atomları daha ağırdır, bu da daha güçlü spin-yörünge bağlaşımı anlamına gelir ve bu da daha iyi spin kontrolü sağlar. Bu nedenle, spintronik cihazların geliştirilmesinin yolunu açan, mükemmel elektrik iletkenliği ve güçlü spin-yörünge bağlantısı ile metal germanen inşa etmek mümkündür.
Brocade Park-Bilim Popülerleştirme Araştırma / Gönderen: Groningen Üniversitesi
Referans dergi makaleleri: Nano Mektupları
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.8b04207
Brocade Park - Evren Biliminin Güzelliğini Sunuyor
