g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Metalik altını yarı iletkenlere dönüştürmek? Yeni bir iki boyutlu yarı iletkene giden altın yol!

İki boyutlu yarı iletkenler, kuantum hesaplama ve gelecekteki elektronik alanlarında geniş uygulama olanaklarına sahiptir. Artık araştırmacılar metalik altını yarı iletkenlere dönüştürebilir ve atomize malzemeleri bor nitrür nanotüpler üzerinde özelleştirebilirler. Altın, elektronik cihazların birbirine bağlanmasında yaygın olarak kullanılan iletken bir malzemedir. Elektronik ürünler küçüldükçe ve daha güçlü hale geldikçe, ilgili yarı iletken malzemeler de küçüldü. Bununla birlikte, mevcut tasarımları kullanarak bilgisayarlar olabildiğince küçük hale geldi - bu engeli aşmak için araştırmacılar, kuantum hesaplamanın arkasındaki fiziksel ilkeleri ve kuantum mekaniğindeki alışılmadık altının davranışını araştırdılar. Araştırmacılar, altını tek bir atom katmanından oluşan yarı iletken kuantum noktalarına dönüştürebilirler.

Brocade Park: Enerji boşlukları veya bant aralığı, kuantum hapsi ile oluşur - materyalin boyutu çok küçük olduğunda, moleküler ölçeğe yakın olduğunda atomlar gibi davranırlar, bu bir kuantum etkisi. Bu iki boyutlu altın kuantum noktaları elektronik cihazlarda kullanılabilir ve bant aralığı atom başına ayarlanabilir. Tek bir atom katmanıyla noktalar oluşturmak zordur ve daha büyük zorluk, özelliklerini özelleştirmektir. Michigan Teknoloji Üniversitesi'nden araştırmacılar, bor nitrür nanotüpler üzerinde altın kuantum noktalarının neredeyse imkansız şeyler yapmak için kullanılabileceğini keşfettiler ve atomlar arasındaki altın noktaların toplanmasını incelemeye odaklanan "ACS Nano" da yeni bir makale yayınladılar. Mekanizmalar. Araştırmayı Michigan Teknoloji Üniversitesi'nde fizik profesörü olan Yoke Khin Yap yönetti.

İki boyutlu yarı iletkenler, kuantum hesaplama ve gelecekteki elektronik alanlarında geniş uygulama olanaklarına sahiptir. Artık araştırmacılar metalik altını yarı iletkenlere dönüştürebilir ve atomize malzemeleri bor nitrür nanotüpler üzerinde özelleştirebilirler. Fotoğraf: Bill Tembreull / Michigan Tech

Araştırma ekibinin gözlemlediği davranış (altın kuantum noktalarının atom düzeyinde manipülasyonu) taramalı geçirimli elektron mikroskobu (STEM) ile gözlemlenebilir. Sapın yüksek enerjili elektron ışını, Yap gibi araştırmacıların atomların hareketini gerçek zamanlı olarak gözlemlemelerine ve altın atomlarının bor nitrür nanotüplerin yüzeyiyle etkileşimini ortaya çıkarmalarına olanak sağlıyor. Temel olarak altın atomları nanotüplerin yüzeyi boyunca kayar ve bor nitrür nanotüplerin altıgen bal peteği yapısının üzerinde sabit bir şekilde asılı kalırlar. Atomik kayma ve durma, sözde enerji seçici biriktirme ile ilgilidir. Laboratuvarda, araştırma ekibi bir grup bor nitrür nanotüp aldı ve üzerine bir altın sisi tabakası serpiştirdi; sisteki altın atomları ya çok katmanlı nanopartiküller şeklinde nanotüplere veya nanotüplerden tutturuldu. Tüp geri sıçradı.

Ancak yüksek enerjili atomların bazıları nanotüpün çevresi boyunca kayar ve stabilize olur ve ardından tek bir altın kuantum noktaları tabakası halinde toplanmaya başlar. Araştırma ekibi, altının diğer sabit altın parçacıklarından sonra ilk önce yatırılacağını buldu. Bor nitrür nanotüplerin yüzeyi pürüzsüzdür, yüzeyde kusur yoktur ve düzgün bir şekilde düzenlenmiş bir petek yapısıdır. Nanotüpler kimyasal olarak inerttir ve nanotüpler ile altın atomları arasında fiziksel bir bağ yoktur. Bu, kayak yapmaya çok benzer: engebeli, sümüksü dağlarda kar olmadan kayak yapamazsınız.İdeal koşullar kayak yapmayı daha iyi hale getirecek ve nanotüplerin pürüzsüz yüzeyi taze toz gibi.

Gelecekteki elektronik ve kuantum hesaplama için yeni malzemeler arayışı, araştırmacıları birçok yola yönlendirdi. Yap, altının etkinliğini kanıtlayarak, diğer araştırmacıların moleküler ölçekte diğer metal tek katmanlara odaklanmak için ilham alacağını umuyor. Bu, moleküler ölçekte bir teknoloji olan rüya gibi bir nanoteknolojidir.Görünür ışık spektrumunda atomlar tarafından ayarlanabilen ideal bir bant aralığı vardır.Elektronik ve optik cihazlar büyük potansiyele sahiptir. Ekibin sonraki adımları, tamamen metal elektroniği göstermek için ekipman üretiminin daha fazla karakterizasyonu ve entegrasyonunu içerir. Potansiyel olarak, tek katmanlı bir metal atomu filmi gelecekteki elektronik ürünlerin tamamını oluşturabilir ve bu da çok fazla üretim enerjisi ve malzeme tasarrufu sağlayacaktır.