`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Открыт новый 2D-материал, который мог бы затмить графен

0 
 

Новый толщиной в один атом плоский материал, который мог бы затмить графен и улучшить цифровые технологии, был открыт физиком из Университета штата Кентукки в сотрудничестве с учеными из «Даймлер» в Германии и Института электронной структуры и лазеров (IESL) в Греции.

Как сообщено в Physical Review B, Rapid Communication, новый материал состоит из кремния, бора и азота – все легкие, недорогие и распространенные элементы – и чрезвычайно стабилен, чего нет у многих других альтернатив графену.

«Мы использовали моделирование, чтобы увидеть, будут ли рваться или разрушаться связи, но этого не произошло, - сказал Мадху Менон (Madhu Menon), физик из Центра вычислительных наук Великобритании. - Мы нагревали материал до 1000 градусов по Цельсию, и он не разрушался».

Используя теоретические выкладки, Менон и его сотрудники Эрнст Рихтер (Ernst Richter) из «Даймлер», бывший научный сотрудник кафедры физики и астрономии, и Антонис Андриотис (Antonis Andriotis) из IESL продемонстрировали, что путем объединения трех элементов можно получить по-настоящему 2D-материал со свойствами, которые могут быть доработаны, чтобы удовлетворить различным приложениям сверх тех, которые возможны с графеном.

Хотя графен превозносили как самый прочный материал в мире со многими уникальными свойствами, он имеет один недостаток – не является полупроводником, и поэтому разочаровал цифровую индустрию высоких технологий. Последующий поиск других 2D-полупроводниковых материалов привел исследователей к новому классу трехслойных материалов под названием дихалькогениды переходных металлов (TMDCs). TMDCs, в основном, являются полупроводниками и могут быть использованы для цифровых микросхем с большей эффективностью, чем кремний. Однако они гораздо более громоздки, чем графен, и изготовлены из материалов, которые не всегда распространены и недороги.

В поисках лучшего варианта - легких, распространенных и недорогих полупроводников – команда во главе с Меноном изучила различные комбинации элементов из первого и второго ряда периодической таблицы.

Хотя существует много способов объединить кремний, бор и азот для образования планарных структур, только одно конкретное расположение этих элементов приводит к стабильной структуре. Атомы в новом материале расположены в гексагональные структуры, как и в графене, но на этом сходство заканчивается.

Три элемента, образующие новый материал, все имеют разные размеры, связи между атомами также различны. В результате стороны шестиугольников, образованных этими атомами, не равны, в отличие от графена. Новый материал является металлом, но легко может быть превращен в полупроводник путем присоединения других элементов поверх атомов кремния.

Присутствие кремния также предлагает захватывающую возможность бесшовной интеграции с существующей технологией на основе кремния, что позволяет промышленности постепенно отказываться от кремния.

Кроме того, в дополнение к созданию электронной запрещенной зоны, присоединение других элементов также может быть использовано для селективного изменения значений ширины запрещенной зоны – ключевого преимущества над графеном для приложений преобразования солнечной энергии и электроники.

Были предложены и другие графеноподобные материалы, но они не имеют тех сильных сторон материала, открытого Меноном и его командой. Силицен, например, не имеет плоскую поверхность, и в конечном счете образует 3D-структуру. Другие материалы являются крайне нестабильными, некоторые не более нескольких часов.

«Это открытие открывает новую главу в области материаловедения, предлагая новые возможности для исследователей для изучения функциональной гибкости и новых свойств для новых приложений», - сказал Манон. - Мы можем ожидать каких-то сюрпризов».

Открыт новый 2D-материал, который мог бы затмить графен
Атомы в новом материале расположены в гексагональные структуры, как и в графене, но на этом сходство заканчивается

0 
 

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT