Uusi kaksiulotteinen

Uusi yhden atomin paksuinen tasainen materiaali, joka voi haastaa ihmemateriaali grafeenin ja edistää digitaalitekniikkaa.

Se löytyi Kentuckyn yliopiston vetämässä tutkimuksessa. Ryhmään kuului myös Daimler-yhtiön ja Institute for Electronic Structure ja Laserin (IESL) tutkijoita Kreikasta.

Uusi materiaali koostuu piistä, boorista ja typestä - kaikki keveitä, halpoja ja runsaita alkuaineita - ja se on erittäin vakaa, ominaisuus, joka monilta muilta grafeenin vaihtoehdoilta puuttuu.

Käyttämällä alan hienostuneimpia teoreettisia laskelmia tutkijaryhmä on osoittanut, että yhdistämällä kolme tekijää, se on mahdollista saada yksi atomin paksuinen, todella kaksiulotteinen materiaali, jonka ominaisuuksia voidaan hienosäätää sopimaan erilaisiin sovelluksiin, yli sen mitä on mahdollista grafeenilla.

Uudessa rakenteessa atomit ovat järjestyneet kuusikulmaiseksi rakenteesi kaavaan kuten grafeenissa, mutta siihen samankaltaisuus päättyy.

Materiaalin muodostavat kolme alkuainetta ovat kaikki erikokoisia ja siten myös atomeja yhdistävät sidokset. Edelleen atomien muodostamat kuusikulmioiden sivut ovat erisuuruiset, toisin kuin grafeenissa.

Uusi materiaali on metallia, mutta se voidaan tehdä puolijohtavaksi helposti liittämällä muita osia piiatomien päälle. Materiaalin sisältämä pii tarjoaa jännittävän mahdollisuuden saumattoman integraation nykyiseen pii-pohjaiseen tekniikkaan, joka mahdollistaa teollisuuden hitaasti siirtyä pois piistä sen sijaan että poistaisi sen kokonaan yhdellä kerralla.

Elektronisen kaista-aukon luomisen lisäksi, muiden alkuaineiden kiinnitystä voidaan käyttää myös valikoivasti muuttamaan aukon arvoja. Se on keskeinen etu verrattuna grafeeniin aurinkoenergian muuntamisen ja elektroniikan sovelluksissa.

Muitakin grafeenin kaltaisia materiaaleja on ehdotettu, mutta niiltä puuttuu vahvuudet, joita nyt teoretisoidussa materiaalissa on. Siliseeni esimerkiksi ei ole tasainen pinta ja se muodostaa lopulta 3D pinnan. Muut aineet ovat erittäin epävakaita, jotkut vain muutaman tunnin kestäviä korkeintaan.

Tutkijat ovat jännittyneitä jatkon suhteen. "Lopullinen testi tahansa mille tahansa teorialle on kokeellinen todentaminen, joten mitä pikemmin sen parempi!," toteavat tutkijat yliopiston tiedotteessa.

Aiheesta aiemmin:

Uusi kaksiulotteinen puolijohde