Galliumi liittyy uusien 2-D-materiaalien listaan

19.03.2018

Rice-gallium-2D-materiaali-275-t.jpgRice-yliopiston ja Bangalorelaisen Intian tiedeinstituutin tutkijat, ovat löytäneet menetelmän tehdä atomisesti tasaista galliumia, jolla on lupauksia nanomittakaavan elektroniikalle.

Ricen materiaalitieteilijä Pulickel Ajayanin ja Intian kollegat loivat kaksiulotteisen galleneenin, ohutkalvoista johtavaa materiaalia, joka on galliumia, kuten grafeeni on hiiltä.

Uudella kaksiulotteisella materiaalilla näyttää olevan taipumus sitoutua puolijohteiden, kuten piin kanssa ja tehdä tehokkaan metallikontaktin kaksiulotteisissa elektronisissa laitteissa.

Galliumi on metalli, jolla on alhainen sulamispiste; toisin kuin grafeenilla ja monilla muilla 2D-rakenteilla, joten sitä ei voida vielä kasvattaa höyryfaasikerrostusmenetelmillä. Lisäksi galliumilla on taipumus hapettua nopeasti.

Kun grafeenin varhaiset näytteet irrotettiin grafiitista teippinauhalla, galliumkerrosten väliset sidokset ovat liian vahvoja tällaiseen temppuun.

Niinpä tutkijat käyttivät lämpöä. He aloittivat kuumentamalla galliumia 29,7 asteeseen, aivan sen sulamispisteen alapuolelle. Se riitti siirtämään tipan galliumia lasilevylle. Kun tippa jäähtyi hiukan, tutkijat puristivat tasaisen piidioksidipalan sen päälle irrottaen näin muutamia kerroksia galleneenia.

Sitten he kuorivat galleneenia muihin substraatteihin, mukaan lukien galliumnitridi, galliumarsenidi, pii ja nikkeli. Tämä antoi heille mahdollisuuden vahvistaa, että tietyillä galleneenin ja substraatin yhdistelmillä on erilaiset elektroniset ominaisuudet ja että näitä ominaisuuksia voidaan virittää sovelluksiin.

Tutkijoiden mukaan samaa menetelmää voidaan tutkia muille metalleille ja yhdisteille, joilla on alhaiset sulamispisteet.

"Kaksiulotteisuutta läheneviä metalleja on vaikea erotella, koska ne ovat enimmäkseen lujia, ei-kerrostuneita rakenteita, joten galleneeni on poikkeus, joka voisi kattaa metallien tarpeen 2-D-maailmassa", toteavat tutkijat Ricen tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Uusi kaksiulotteinen

17.02.2020Kubitteja keinoatomeista
14.02.2020Kohinalla hehkuttaen
14.02.2020Tehokkaampia sähkökatalyyttisiä reaktioita
12.02.2020Elektroninen nenä MOF-materiaaleista
11.02.2020Uudenlainen elektrodirakenne tehokkaimille akuille
10.02.2020Kvanttitiedonsiirtoa nykyisissä kuituverkoissa
07.02.2020Uusi kvasihiukkanen löydetty: Pi-ton
06.02.2020Resonaattorit hidastavat valoa
05.02.2020Nanoputkien rullasta uudenlaista materiaalia
04.02.2020Tehokkaampaa terahertsitaajuuksien ilmaisua

Siirry arkistoon »