Grafeeni tarvitsee kaverin

24.05.2013

MIT:n (Massachusetts Institute of Technology) johdolla toimineet tutkijat ovat löytäneet grafeeni-boorinitridin yhdistelmän tuottavan grafeeniin innokkaasti etsityn kaistaeron. Grafeeni on erittäin hyvä johde ja boorinitridi hyvä eriste.

Nämä yhdistämällä syntyy hybridimateriaali, jolla on erilaiset ominaisuudet kuin kummallakaan kahdesta. Saatu materiaali jakaa grafeenin kyvyn johtaa elektroneja, mutta lisää yhdisteeseen kaistaeron.

Jotta hybridimateriaali toimisi, tutkijoiden oli sovitettava toisiinsa kahden materiaalin atomihilat. Ne ovat boorinitridillä 1,8 prosenttia suurempia, joten laajemmalla alueella sovitus menee sekaisin. Tässä vaiheessa, tutkijat ryhtyivät virittelemään kulmittaisia kohdistuksia, mikä mahdollistaa myös erilaisten sähköisen ominaisuuksien luomisen.

Aiemmat tutkijat ovat tehneet grafeenin puolijohteeksi etsaamalla ne kapeiksi nauhoiksi mutta menetelmä heikentää grafeenin sähköisiä ominaisuuksia. Uusi menetelmä ei tuota tällaista heikkenemistä.

Tähän mennessä luotu kaistaero on pienempi kuin tarvitaan käytännön elektroniikkalaitteisiin. Asia vaatii lisätutkimuksia mutta jo nykyisellä tasolla, sille löytyy käyttöä joissakin optoelektroniikan sovelluksissa, kuten valoilmaisimissa.

Tulokset vaativat kyllä vielä jonkin selityksen teoreetikoilta. Koska kahden materiaalin hilavakioissa on eroa, tutkijat olivat ennustaneet, että hybridit ominaisuudet vaihtelisivat paikasta toiseen. Sen sijaan nyt löytyi vakio ja odottamattoman suuri kaistaeron koko pinnan alalta.

Boori on kiinnostava kumppani grafeenille myös akkututkimuksissa. Rice Universityssä tehdyt teoreettiset laskelmat, osoittavat, että grafeeni/booriyhdiste voisi toimia tehokkaana ultraohuena anodina litium-ioni-akuissa. Sen kapasiteetti voisi olla kaksi kertaa suurempi kuin nykyisin käytetyllä grafiitilla. Samalla myös jännitetaso on oikea.
19.02.2022Harvinaiset maametallit odottavat jätteissä
18.02.2022Pistetään eksitonit surffailemaan
17.02.2022Uusi elektrolyytti kiinteärakenteisille litiumioniakuille
16.02.2022Termopari pelastaa ionivirtamittaukset
15.02.2022Silta ferrosähköisten ja ferromagneettisten materiaalien välille
14.02.2022Postilaatikkomainen perspektiivi
12.02.2022Uutta tekniikkaa polttokennojen tehostamiseen
11.02.2022Uudelleenkonfiguroitavan älypinnan ohjaus
10.02.2022Kvanttitilat säilyivät yli viisi sekuntia
09.02.2022Lupaava pari: pimeys ja kirkkaus
08.02.2022Synteettisiä ulottuvuuksia hyödyntämään
07.02.2022Säteilemätön sähkömagneettinen lähde
05.02.2022Lyhyen ja pitkän matkan suunnistusta
04.02.2022Takaisinkytkentää kvanttijärjestelmiin
03.02.2022Kahden ionin akut lähemmäksi todellisuutta
02.02.2022Negatiivinen valon taittuminen
01.02.2022Kvantti-ilmiöitä kaksiulotteisessa grafeenissa
31.01.2022Kohina täydentää tekoälyä optisessa laskennassa
29.01.2022Mullistava hiilidioksidin talteenottotekniikka
28.01.20223D-tulostettu OLED-näyttö
27.01.2022Uusia yksi- ja kaksiulotteisia materiaaleja
26.01.2022Piitä ja virheenkorjausta
25.01.2022Kvanttista mittaustekniikkaa teollisuuteen
24.01.2022Aalto ja spinaallot
22.01.2022Fotonikierteitä ja kvantteja terveydenhuoltoon
21.01.2022Vinkkejä suprajohtavuuden perusteista
20.01.2022Grafeenista lämpödiodi ja ITO:n korvaaja
19.01.2022Superabsorptio avaa tietä kvanttiakuille
18.01.2022Tiellä kohti uusiutuvan energian varastointia
17.01.2022Atomeilla ja spineillä
14.01.2022Tuhannen työjakson akku voisi viisinkertaistaa sähköautojen matkat
14.01.2022Kuitujen epälineaarisuuden korjaus neuroverkolla
13.01.2022Aerogeeleillä kestävän kehityksen akkuja
12.01.2022Magneettisia yllätyksiä grafeeneissa
11.01.2022Uudenlaisia magneettikuviota data tallennukseen
10.01.2022Kvanttitoimintoja puolijohdetekniikkaan
08.01.2022Älyompeleita ja älyneuloja
07.01.2022Tehokkaampaa spinien hyödyntämistä
06.01.2022Lomittuvatko solitonit?
05.01.2022Kuolleen akkumateriaalin henkiin herättäminen
04.01.2022Kudottava kuituakku puettaville
03.01.2022Hallita nanolasereita magneettikentän avulla
31.12.2021Ohuita ja joustavia aurinkokennoja
30.12.2021Hiili-ilma vaihtoehto vetytekniikalle
29.12.2021Leijuva lautanen
28.12.2021Hiilinanoputkesta transistori
27.12.2021Kuvantamista optisella kuidulla
23.12.2021Vaihtaa värejä sirufotoniikalla
22.12.2021Magneettisia moiré-superhiloja ja valolla materiaaleja muokaten
21.12.2021Rikkikemiaa akuille ja vedyntuottoa vihreästi
20.12.2021Saada kvanttitietokoneita yhteen
18.12.2021Hyönteismäistä keveyttä ja laskentakykyä
17.12.2021Kolmanteen ulottuvuuteen
16.12.2021Mikroaaltoja kylmästä ja kutistettuja kubitteja
15.12.2021Optinen oskilloskooppi ja jakautuneita fotoneja
14.12.2021Elektroniset neuronit ja synapsit yhteistoimintaan
13.12.2021Mittaus- ja kuvaustarkkuuden ennätyksiä
11.12.2021Mobiiliverkkojen linkit tuottavat sadekarttoja
10.12.2021Kvanttispinneste ja raskaita fermioneja
09.12.2021Uusia ulottuvuuksia ääniaalloille
08.12.2021Aikakiteitä kvanttitietotekniikoiden avulla
07.12.2021Kuvauksen uudet ulottuvuudet
06.12.2021Akkuna ja aurinkokennona
04.12.2021Tarkka kuin hämähäkin seitti
03.12.2021Kotimaista kvanttitietotekniikkaa
02.12.2021Dynaamisesti ohjelmoitava transistori
01.12.2021Yksinkertaisempi suunnitelma kvanttitietokoneille
30.11.2021Näkyvän valon modulointi sirutasolle
29.11.2021Fyysistä salaustekniikkaa nopeille langattomille
27.11.2021Kvanttipisteledi taipuu kuin paperi
26.11.2021Ultranopea akkujen lataus uudella anodimateriaalilla
25.11.2021Nanoantenni avittaa kvanttiviestintää
24.11.2021Vihreää vetyä edullisemmin
23.11.2021Astrosyytit tekoälyn tehostajiksi
22.11.2021Nanoresonaattoreita 3D-tulostuksella
20.11.2021Solut laskevat ja peptideistä antureita
19.11.2021Topologialla kohti terahertsitaajuuksia
18.11.2021Suprajohtavia johteita ja koneita
17.11.2021Kohti tehokkaampaa kvanttilaskentaa
16.11.2021Perovskiitista on moneksi
15.11.2021Yliääniä ja suprajohtavuutta grafeenissa
13.11.2021Energian varastointi kasvien elektronisiin juuriin
12.11.2021Uutta väriä ledeihin
11.11.2021Fotonioperaatiot sopivat yhä paremmin sirulle
10.11.2021Kohti hologarfista videokonferenssia
09.11.2021Spin-kubitin hallintaa
08.11.2021Tekoälyä tehokkaammin
06.11.2021Navigointia ilman GPS:ää
05.11.2021Grafeenia doupaten
04.11.2021Valon hallintaa mustalla fosforilla
03.11.2021Yleiskäyttöinen nopea virheenkorjaus
02.11.2021Sellulla ja kuparilla parempia ja turvallisempia akkuja
01.11.2021Kohinan leikkausta ja hybridikäyttöä kvanttilaskennalle
30.10.2021Anturi SARS-CoV-2-proteiineille
29.10.2021Parveilevaa ja loikkivaa robottitekniikkaa
28.10.2021Räjähtävää sähkövoimaa
27.10.2021Nanomittakaavan 3D-rakenteita
26.10.2021Germaniumia kvanttielektroniikkaan
25.10.2021Jäähdyttää radioaaltoja kvanttitilaan
22.10.2021Fotoniikkaa topologisesti

Näytä lisää »