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.
31.08.2026Mikrokammoilla useampia tarkkoja taajuuksia
31.08.2026Bakteereista eläviä transistoreita
31.08.2026Uudenlainen äärimmäisen kylmä ja erittäin tehokas valokuitu
28.08.2026Magneettisesti levitoituva kvanttibitti
28.08.2026Galliumnitridin kontaktit monen mutkan takana
28.08.2026Uusi ainesosa kvanttilaskennalle: kryptonkaasu
27.08.2026Kookkaampi kvanttiteknologia auttaa havaitsemaan heikkoja fotoneja
27.08.2026Yksittäisiä fotonilähteitä kvanttiviestintää varten
27.08.2026Ohutkalvot reagoivat alustansa kanssa
26.08.2026Tyhjiöfluktuaatio tehostaa suprajohtavuutta
26.08.2026Vikakemia avaa nopean ionikuljetuksen
26.08.2026Kryogeenisien rakenteiden sähköistä kytkentää
25.08.20263D-muistin luotettavuusongelman ratkaisu happitunnelilla
25.08.2026Kvanttista tunnistusta ja elektronimikroskopiaa
25.08.2026Algoritmit suunnittelemaan fotonisia piirejä
24.08.2026Mikroelektroniikan suorituskyvyn ennustaminen fysiikkaan perustuvan tekoälyn avulla
24.08.2026Keraamisia aaltojohdelasereita 3D-tulostuksella
24.08.2026Ihmismäinen kosketustunto robotteihin ja proteeseihin
22.08.2026Rauta täydentämään vetyä energiankantajana
21.08.2026Uusia materiaaliratkaisuja valon ohjailuun
21.08.2026Grafeenin nanorypyt voivat muokata sähköisyyttä
20.08.20262D-materiaalista löytyi hitaita elektroneita
20.08.2026Aivoista inspiroituneita komponentteja
20.08.2026Tutkijat seuraavat antiferromagneettisten skyrmionien vuorovaikutusta
19.08.2026Tekoälylle ohjelmoitava transistori
19.08.2026Maailman ensimmäinen puolijohdemaseri
19.08.2026Valon muotoilu ennennäkemättömällä tavalla
18.08.2026Mitä on vibroniikka?
18.08.20262D-materiaalista transistorieita 300 mm:n kiekolle
18.08.2026Fyysikot tunnistivat puhtaan metallin resistiivisyyden ylärajan
17.08.2026Tutkijat määrittelevät uuden rajan kvanttimateriaaleissa
17.08.2026Kuinka läheisyys varastaa energiaa nanoresonaattoreilta
17.08.2026Yllätys kun valo sammuu
15.08.2026Luonnosta mallia tulevaisuuden mikroroboteille
14.08.2026Valon kanavointia ilman aaltojohteita
14.08.2026Kvanttikiteiden optinen hehku
13.08.2026Tehdä huoneenlämmössä toimivaa kvanttimateriaalia
13.08.2026Älykäs ja muistava molekyylianturi
13.08.2026Auringonvalon synnyttämä kvanttilomittuminen
12.08.2026Tavoitteena atomisen ohuita transistoreita
12.08.2026Elektronimajakka valaisee uutta fysiikkaa
12.08.2026Uusi ulottuvuus optisessa laskennassa
11.08.2026Ilmassa vakaita erittäin ohuita suprajohteita
11.08.2026Kvanttilomittuminen: Schrödingerin muurahaiskeko
11.08.2026Nanoputket ja nanosuikaleet tehostavat nopeaa energian varastointia
10.08.2026Newtonin kehto tehostamaan kvanttilaskentaa
10.08.2026Älykkäitä molekyylejä antureille ja prosessoreille
07.08.2026Saada lämpö käyttäytymään datan tavoin
07.08.2026Vaihtoehto kuparisille nanosirujohteille
07.08.2026Probabilistisia spintronisia prosessoreita
06.08.2026Muistien magneettipulsseja optimoiden
06.08.2026Spontaanin magnonkoherenssin osoittaminen huoneenlämmössä
06.08.2026Uusia näkymiä molekyylikvanttiteknologioille ja kvanttioperaatioille
06.08.2026Tutkijat löysivät klassisia aika-avaruuskiteitä nestekiteistä
05.08.2026Valon piilo-ominaisuudet pelastavat kvantti-informaation kaaokselta
05.08.2026Opas kvanttitehostettuun tunnistusteknologiaan
04.08.2026Kuinka ohjailla hidasta valoa
04.08.2026Erittäin nopeaa valonmuokkaustekniikkaa
04.08.2026Lomittuneet fotonit keskeisenä resurssina kvanttiteknologioille
03.08.2026Topologisia tiloja hyödyntävä transistori
03.08.2026Uusi laji kvanttieläintarhassa
03.08.2026Kuinka kouluttaa magneetti
31.07.2026Kuinka pieniksi puolijohteet voivat tulla?
31.07.2026Itseään uudistava katalyytti vetyenergian kestävyyshaasteen
30.07.2026Tutkijat laajentavat twistroniikan rajoja
30.07.2026Uusia löydöksiä kvanttikomponenteista
29.07.2026Kuinka ionit virtaavat nesteen tavoin kiinteän kiteen läpi
29.07.2026Kvantti-internet toimii perinteisen dataliikenteen rinnalla
29.07.2026Uudenlainen lomittuminen auttaa kvanttisensoreita vaimentamaan kohinaa
28.07.2026Orbitroniikassa saavutettu virstanpylväs
28.07.2026Antiferromagneettinen optinen kirjoittaminen
27.07.2026Maailman ensimmäinen suprajohtava kvanttilämpömoottori
27.07.2026Uusi kvanttimalli magneettisille atomeille
24.07.2026UV-valon kerääminen auringonvalosta
23.07.2026Kieron valon aistimista ja fotoniikkaa
22.07.2026Lentävä robotti ratsastaa tuulessa kuin lintu
20.07.2026Energiaa ? milloin ja missä tahansa
17.07.2026Janus materiaalin mysteeri ratkaistu
15.07.2026Tehokkaampaa täysdupleksisuutta
15.07.2026Nanoputkikalvot kuljettavat litiumioneja epätavallisen nopeasti
14.07.2026Piilevien virheiden havaitseminen 2D-eristeissä
13.07.2026Vesi, savi ja hiili: Uusi reitti kestävään energian varastointiin
10.07.2026Terahertsistä biofotoniikkaa
09.07.2026Ihmissoluista prosessoreita ja DNA:sta kytkimiä
07.07.2026Uusi kolmiulotteinen magneettinen rakenne löydetty
06.07.2026Uutta puhtia orgaanisille aurinkokennoille
03.07.2026Uusia suprajohtavuustiloja grafeenista ja tekoälyn avulla
03.07.2026Suprajohtavan lämpötilan ennätys tavallisessa paineessa
01.07.2026Atomitasoisen antiferromagneetin valosähköisestä vasteesta
30.06.2026Ratkaisu ultraohuiden kalvojen kontaktiongelmaan
29.06.2026Ultranopea laser sirulla
27.06.2026Veden entropiarakenne määrittää, tarttuvatko ionit
26.06.2026Sähköisesti viritettävät "superlaserit"
26.06.2026Kohti alle 1 nanometrin siruteknologiaa
26.06.2026Piitä lämpösähköiseen hukkaenergian muuntamiseen
26.06.2026Nanometsät dekoodaavat hiljaisen puheen tekstiksi reaaliajassa
25.06.2026Seuraavan sukupolven tekoälylle tehokkaampi toimintatapa
25.06.2026Yksittäisen atomin käyttö kamerana
24.06.2026Uusi polyeetterielektrolyytti kiinteän olomuodon akuille
24.06.2026Kiraalisuuden tutkiminen terahertsivalolla

Näytä lisää »