0
3605
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


Всем девочкам королевства куклы, а мальчикам лошадок!

Всем девочкам королевства куклы, а мальчикам лошадок!

Евгения Декина

0
108
Раскрыта тайна полюсов нейтронных звезд

Раскрыта тайна полюсов нейтронных звезд

Александр Спирин

Электрон-позитронные облака генерируют импульсы излучения, доходящие до Земли

0
1960
Ученым удалось соединить несоединимое и заставить полученный материал проводить протонный ток

Ученым удалось соединить несоединимое и заставить полученный материал проводить протонный ток

Иван Сапрыкин

Химико-биологический интерфейс

0
4993
Немамлеевская метафизика

Немамлеевская метафизика

Княз Гочаг

Роман-проповедь о наших временах и им предшествовавших

0
1589

Другие новости

Загрузка...