0
2724
Газета Наука Печатная версия

12.02.2019 20:09:00

Графен заставили быть более «покладистым»

Твист на квантовом уровне

Тэги: физика, химия, графен


30-12-5_t.jpg
Квантовая точка на графене.
Иллюстрация Physorg

Всем хорош графен – более прочен, чем сталь, и почти сверхпроводим. Но этот уникальный углеродный 2D-материал сложно «обрабатывать», и это затрудняет его практическое применение. Поэтому делаются разные попытки «обуздать» своенравие графена.

Одна из них – это получение объемного графена путем увеличения органических добавок, которые затем просто выжигаются в печи. А в Колумбийском университете Нью-Йорка объемную гетероструктуру из двух 2D-монослоев, один из которых представлен графеном, удалось создать путем расположения одного слоя над другим. При этом верхний слой круглой формы можно поворачивать (twist) под разными углами относительно нижнего. Это открывает возможность создания устройств твисттроники с возможностью изменения свойств путем простого поворота верхнего слоя.

Специалисты Колумбийского университета отталкивались от хорошо известного свойства твердых смазок, основанных на низком коэффициенте трения между слоями, удерживаемыми вместе не ковалентными связями, а лишь силой Ван-дер-Ваальса. Энергия вандерваальсовых сил меньше даже энергии водородных связей в молекуле воды. Помимо графена монослой получают и из нитрида бора (BN), также имеющего шестигранную ячеистую форму расположения атомов.

30-12-4_t.jpg
Твист-прецессия красных спинов эрбия и синяя
спиновая волна железа. Иллюстрация Physorg

Ученые получили возможность поворачивать слой нитрида бора круглой формы относительно нижнего графенового на 0,2 градуса, получив тем самым точку с нулевым зарядом. При повороте слоев относительно друг друга менялись электронные свойства двуслойного устройства, не имеющего привычных металлических проводников-контактов, изоляторов и полупроводников.

В традиционных переключателях используются электрические или магнитные силы. Твисттроника позволяет пользоваться многочисленными «румбами» поворотов и изменения свойств, используя разные углы поворота. Это похоже на старый верньер радиоприемников, когда поворотом ручки можно было переходить от одной станции к другой.

30-12-6_t.jpg
Поворотный блок с нитридом бора над графеном.
Иллюстрация Physorg

В сиднейском Университете Нового Южного Уэльса для дальнейшего развития спинтроники с целью создания квантового компьютера решили использовать искусственный атом, или «дырку» – hole, имеющую, подобно электрону, вращающийся спин. Статья ученых в журнале Nature называется «Спин и орбитальная структура шести дырок в квантовой точке кремниевого полупроводника».

Современные возможности производства дают возможность получать «поворотные» системы с динамическими свойствами. Не станет ли это поворотным пунктом движения от статических чипов, задаются вопросом авторы статьи «Твист-электроника с динамически поворотными гетероструктурами» в журнале Science. Напомним, что в 2000 году российский физик Жорес Алферов был удостоен Нобелевской премии за создание так называемых гетероструктур, без которых сегодня невозможно представить современную электронику. 



Оставлять комментарии могут только авторизованные пользователи.

Вам необходимо Войти или Зарегистрироваться

комментарии(0)


Вы можете оставить комментарии.


Комментарии отключены - материал старше 3 дней

Читайте также


Почему российские ученые опять не стали лауреатами научной премии

Почему российские ученые опять не стали лауреатами научной премии

Фантомная нобелевская боль

0
3379
Завидовать гению трудно

Завидовать гению трудно

Сергей Шулаков

0
703
Нобель-2019. Химия, которая сделала нашу цивилизацию беспроводной

Нобель-2019. Химия, которая сделала нашу цивилизацию беспроводной

Перезаряжаемый мир

0
2101
Премию по физике дали за изучение структуры нашей галактики и Вселенной

Премию по физике дали за изучение структуры нашей галактики и Вселенной

Млечный Путь внутри Универсума

0
1570

Другие новости

Загрузка...
24smi.org