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.
05.12.20242D-spintroniikkaa uudella tavalla
04.12.2024DNA ohjaa kokoamaan nanorobotiikan rakenteita
04.12.2024Ferrosähköistä muistipotentiaalia telluuriinissa
03.12.2024Kierrevalo antaa elektroneille suunnan
03.12.2024Kvanttivaikutteinen suunnittelu tehostaa lämpösähköä
02.12.2024Lämpö sähköksi uudella tavalla
30.11.2024Kvanttifysiikka tehostaa vedyn tuotantoa
29.11.2024Sähkölentokoneita horisontissa litium-rikki akkuteknologialla
29.11.2024Ionit ja elektronit yhdessä uuteen vauhtiin
28.11.2024Fotoniset kuditit haastavat tekoälyn
28.11.2024Valoa, ääntä ja mekaniikkaa kvanttitekniikkaan
27.11.2024Hajonneista elektroneista kohti toimivia kubitteja
26.11.2024Perovskiittikennojen vakaus kolminkertaistui suojapinnoitteella
26.11.2024Fotonit ja valo-aine vuorovaikutukset kvanttitietotekniikan käyttöön
25.11.2024Pietsosähköisyyttä kvanttimittausiin
23.11.2024Fuusiopolttoaineita tehostaen
22.11.2024Matematiikkaa kiderakenteen nopeaan ennustamiseen
21.11.2024Metamateriaalien toimintoja tehostaen
20.11.2024Atominohuet memristorit neuromorfiseen laskentaan
19.11.2024Käyttökelpoisia aikakiteitä
18.11.2024Valopulsseilla materiaalin atomiyhteydet uusiksi
18.11.2024Kätevämpää avaruudellista viestintää
16.11.2024Sähköbiodieseliä ja vetyä auringonvalolla
15.11.2024Kvanttisimulaattori auttaa löytämään materiaaleja
14.11.2024Valon ja sähkömagneettisten kenttien hallintaa
13.11.2024Suojausta sähkömagneettisilta aalloilta ja ESD:ltä tulostustekniikoilla
13.11.2024Ledejä maskittomaan fotolitografian ja eloisiin näyttöihin
12.11.2024Huonelämpötilainen Hall-ilmiö ilman magneettikenttää
12.11.2024Ehdotus suprajohtavuustutkimuksen edistämiseksi
11.11.2024Fotoneille vauhtia piissä luistelutyylillä
09.11.2024Perovskiittisten aurinkokennojen uudet liitokset
09.11.2024Näin toimii koneoppiminen
08.11.2024Grafeenin ja hiilinanoputkien käyttöä laventaen
07.11.2024Nanomittakaavan transistoreita
06.11.2024Sähköautojen pikalataus kotitalouspistorasioista
05.11.2024Langaton lataus tekstiileihin ja sisäilmasta sähköä ja happea
05.11.2024Sisäistä laskentaa optisessa muistissa
04.11.2024Ennätysmäisiä anturitekniikoita
02.11.2024Kohti ympäristökestävämpiä akkuratkaisuja
01.11.2024XOR valolla ja yksittäisen transistorin neuronissa
31.10.2024Nesteen kaltaiset elektronit avaavat uusia teknisiä mahdollisuuksia
30.10.2024Uusi lämmönsiirtomateriaali voi viilentää energiasyöppöjä datakeskuksia
29.10.2024Kirigamista mallia langattomien antenneille
28.10.2024Orbitroniikka: uusi energiatehokas tekniikka
26.10.2024Maataloustuotanto sähköistyy ja siirtyy tehdashalleihin
25.10.2024Ennätyksiä rikkovia laserpulsseja
24.10.2024Magneettiset oktupolit voittavat antiferromagneettisia ongelmia
23.10.2024Valo voisi ajaa jäähdytyssykliä ferrosähköisissä materiaaleissa
22.10.2024Roboteille toimintakykyä ilman elektroniikkaa
21.10.2024Järjestyneet viat parantavat liuospinnoitettuja puolijohteita
19.10.2024Veden uuttamista avaruudessa tai autiomaassa
18.10.2024Elokuva valoherätteisistä varauksista
17.10.2024Syötäviä ja silmätransistoreita
16.10.2024Uusi kvanttitunnistintekniikka paljastaa subatomisia signaaleja
16.10.2024Näkyvän valon viestinnän salausteknologia
15.10.2024Pehmeitä ferrosähköistä ja puolijohteisia muoveja
14.10.2024Kvanttitietotekniikan maali on jo tähtäimessä
14.10.2024Ydinreaktori sulan uraanisuolan avulla
11.10.2024Kierteistä twistroniikkaa
10.10.2024Nobelin fysiikan palkinto 2024 koneoppimisesta
09.10.2024Itsetuntevia materiaaleja tuleville laitesukupolville
08.10.2024Optista tiedonkäsittelyä kamerassa ja yhden pikselin anturissa
07.10.2024Magnoniset toistimet edistävät energiatehokasta tietojenkäsittelyä
05.10.2024Lomittuminen voisi auttaa PET-kuvausta
04.10.2024Kvantti-interferenssillä kohti topologia kvanttitietokoneita
03.10.2024Kaksiulotteista silkkiä grafeenilla
02.10.2024Tehokkaampia ja edullisempia pieniä sähkökäyttöjä
01.10.2024Aksonia jäljittelevät materiaalit tietojenkäsittelyyn
30.09.2024Sähköisesti moduloitu valoantenni
28.09.2024Molekyylisimulaatioita ja nanoselluloosakuituja
27.09.2024Lämpösähköä huonelämmöstä ja iholta
26.09.2024Akkujen itsepurkautumisesta ja uusista ratkaisuista
25.09.2024Nanorakenteet mahdollistavat valoaaltoelektroniikan
25.09.2024Grafeeni johtaa ja sulkee
23.09.2024Uusi paradigma valon ja materiaalien vuorovaikutuksessa
20.09.2024Memristorin mysteeri ratkeaa
19.09.2024Tietoliikenteen tulevaisuus on atomisen ohut
18.09.2024Uudet pienet laserit täyttävät vihreän aukon
17.09.2024Hallittua vuorovaikutusta atomin ytimessä
16.09.2024Kuumia kantajia ja 2D-eristeitä transistoreille
13.09.2024Rakenneakku ohentaa ja keventää laitteita
12.09.2024Uusi vapausaste terahertsiviestinnälle
12.09.2024Matkalla optisiin logiikkaportteihin
10.09.2024Muuntaa mikroaaltofotonien virta sähkövirraksi
09.09.2024Kohti koodia murtavaa kvanttitietokonetta
07.09.2024Miljoonien tutkimuspanos magnoniikan kehittämiseen
06.09.2024Fotonien uudet muodot optisille teknologioille
05.09.2024Kvanttimikroprosessori simuloi kvanttikemiaa
04.09.2024Kuumien kantajien lupaus plasmonisissa nanorakenteissa
03.09.2024Sähkökentät katalysoivat grafeenin energia- ja laskentanäkymiä
02.09.2024Uusi materiaali optisesti ohjatulle magneettiselle muistille
30.08.2024Kierre parantaa kiinteää elektrolyyttiä
29.08.2024Antureita atomien ja nanomittojen maailmaan
28.08.2024Tehon keruuta RF-signaaleista spin-tekniikalla
27.08.2024Elektronit ja aukot kulkevat kiteessä eri suuntiin ilman resistanssia
26.08.2024"Kaksi yhteen" fissio parantaisi aurinkokennojen tehokkuutta
25.08.2024Sähköinen reaktori vähentäisi teollisuuden päästöjä
23.08.2024DNA laskee ja tallentaa
22.08.2024Mallinnusta ja johteita molekyylielektroniikkaan
21.08.2024Suprajohdetutkijat löysivät epätavallisia elektronipareja

Näytä lisää »