16:13
Comentarii Adauga Comentariu

_ Umbrelă pentru atomi: Primul strat protector pentru materialele cuantice 2D

_ Umbrela pentru atomi: primul strat de protecție pentru materialele cuantice 2D

Pe măsură ce cipurile de computer pe bază de siliciu se apropie de limitările lor fizice în căutarea unor modele mai rapide și mai mici, căutarea de materiale alternative care rămân funcționale la scară atomică este una dintre cele mai mari provocări ale științei.

Într-o dezvoltare revoluționară, cercetătorii de la Clusterul de excelență Würzburg-Dresda au conceput o peliculă de protecție care protejează straturile semiconductoare cuantice cu grosimea de doar un atom de influențele mediului, fără a compromite proprietățile lor cuantice revoluționare. Acest lucru pune aplicarea acestor straturi atomice delicate în componente electronice ultrasubțiri la îndemână realistă. Descoperirile au fost publicate în Nature Communications.

Cursa pentru a crea cipuri de computer din ce în ce mai rapide și mai puternice continuă pe măsură ce tranzistorii, componentele lor fundamentale, se micșorează la dimensiuni din ce în ce mai mici și mai compacte. În câțiva ani, acești tranzistori vor măsura doar câțiva atomi în diametru – moment în care, miniaturizarea tehnologiei de siliciu utilizată în prezent va fi atins limitele sale fizice. În consecință, căutarea materialelor alternative cu proprietăți complet noi este crucială pentru viitoarele progrese tehnologice.

În 2021, oamenii de știință de la Cluster of Excellence ct.qmat—Complexity and Topology in Quantum Matter de la universitățile JMU Würzburg și TU Dresda a făcut o descoperire semnificativă: materiale cuantice topologice, cum ar fi indenena, care sunt foarte promițătoare pentru electronice ultrarapide și eficiente din punct de vedere energetic. Semiconductorii cuantici extrem de subțiri rezultați sunt alcătuiți dintr-un singur strat de atom - în cazul indenenului, atomi de indi - și acționează ca izolatori topologici, conducând electricitatea practic fără rezistență de-a lungul marginilor lor.

„Producerea unui astfel de atom unic. stratul necesită echipamente de vid sofisticate și un material de substrat specific. Pentru a utiliza acest material bidimensional în componentele electronice, ar trebui să fie îndepărtat din mediul de vid. Cu toate acestea, expunerea la aer, chiar și pentru scurt timp, duce la oxidare, distrugându-i proprietățile revoluționare și făcându-l inutil”, explică fizicianul experimental, profesorul Ralph Claessen, purtătorul de cuvânt al ct.qmat la Würzburg.

„Ne-am dedicat doi ani găsirii unei metode care să protejeze stratul sensibil de indenen de elementele de mediu folosind un strat protector. provocarea a fost asigurarea faptului că această acoperire nu a interacționat cu stratul de indenen”, explică Cedric Schmitt, unul dintre doctoranzii de la Claessen implicați în proiect.

Această interacțiune este problematică, deoarece atunci când diferite tipuri de atomi — de la cei de protecție. stratul și semiconductorul, de exemplu, se întâlnesc, reacționează chimic la nivel atomic, schimbând materialul. Aceasta nu este o problemă cu cipurile convenționale de siliciu, care cuprind mai multe straturi atomice, lăsând suficiente straturi neafectate și, prin urmare, încă funcționale.

„Un material semiconductor constând dintr-un singur strat atomic, cum ar fi indenenul, ar fi în mod normal compromis. de o peliculă de protecție. Aceasta a reprezentat o provocare aparent insurmontabilă care a stârnit curiozitatea noastră de cercetare", spune Claessen. Căutarea unui strat protector viabil i-a determinat să exploreze materialele van der Waals, numite după fizicianul olandez Johannes Diderik van der Waals (1837–1923).

Claessen explică: „Acești van der Waals bidimensionali. straturile atomice sunt caracterizate de legături interne puternice între atomii lor, în timp ce se leagă slab de substrat. Acest concept este asemănător cu felul în care plumbul din grafit - o formă de carbon cu atomi dispuși în straturi de fagure - scrie pe hârtie. Straturile de grafenul poate fi ușor separat. Ne-am propus să reproducem această caracteristică.”

Folosind echipamente sofisticate de vid ultraînalt, echipa de la Würzburg a experimentat încălzirea carburei de siliciu (SiC) ca substrat pentru indenen, explorând condițiile necesare pentru a forma grafen din aceasta. "Carbura de siliciu este formată din siliciu și atomi de carbon. Încălzirea face ca atomii de carbon să se desprindă de la suprafață și să formeze grafen", spune Schmitt. „Apoi am depus atomi de indiu în vapori, care sunt cufundați între stratul protector de grafen și substratul de carbură de siliciu. Acesta este modul în care s-a format stratul protector pentru materialul nostru cuantic bidimensional indenen.”

Pentru Prima dată la nivel global, Claessen și echipa sa de la filiala ct.qmat din Würzburg au creat cu succes un strat de protecție funcțional pentru un material semiconductor cuantic bidimensional, fără a compromite proprietățile sale cuantice extraordinare. După ce au analizat procesul de fabricație, au testat temeinic capacitățile de protecție ale stratului împotriva oxidării și coroziunii. "Funcționează! Eșantionul poate fi chiar expus la apă fără a fi afectat în vreun fel", spune Claessen încântat. „Stratul de grafen acționează ca o umbrelă pentru indenenul nostru.”

Această descoperire deschide calea pentru aplicații care implică straturi atomice semiconductoare foarte sensibile. Fabricarea componentelor electronice ultrasubțiri necesită ca acestea să fie procesate în aer sau în alte medii chimice. Acest lucru a fost posibil datorită descoperirii acestui mecanism de protecție.

Echipa din Würzburg se concentrează acum pe identificarea mai multor materiale van der Waals care pot servi drept straturi de protecție – și au deja câteva perspective în minte. Problema este că, în ciuda protecției eficiente a grafenului a monostraturilor atomice împotriva factorilor de mediu, conductivitatea sa electrică prezintă un risc de scurtcircuite. Oamenii de știință de la Würzburg lucrează la depășirea acestor provocări și la crearea condițiilor pentru electronica stratului atomic de mâine.


(Fluierul)


Linkul direct catre Petitie

CEREM NATIONALIZAREA TUTUROR RESURSELOR NATURALE ALE ROMANIEI ! - Initiativa Legislativa care are nevoie de 500.000 de semnaturi - Semneaza si tu !

Comentarii:


Adauga Comentariu



Citiți și cele mai căutate articole de pe Fluierul:

_ Concluzii. Liderii G7 s-au reunit de urgenţă după atacul Iranului împotriva Israelului / Discuţii la cabinetul israelian de război privind un răspuns al Israelului împotriva Iranului

_ Declaraţia liderilor G7 după atacul Iranului asupra Israelului: Condamnăm atacul direct şi fără precedent al Iranului

_ Premiile Olivier 2024: Sheridan Smith, nominalizată pentru cea mai bună actriță, atrage atenția într-o rochie neagră pură, împodobită cu strasuri strălucitoare... după ce piesa ei Opening Night a fost anulată

_ Premiile Olivier 2024: Leggy Cara Delevingne uimește într-o rochie roșie și albastră fără spate în timp ce participă la ceremonia plină de stele

_ Liderii G7 condamnă Iranul şi avertizează asupra riscului unei escaladări - Declarația semnată de marile puteri ale lumii

_ VIDEO| Darius Olaru face dezvăluiri neașteptate: anunță când vrea să plece de la FCSB

_ Dezvăluit: polițistul erou care l-a împușcat pe cuțitarul din Sydney, deja decorat pentru serviciul său exemplar

_ Un bloc de vot de încredere de zeci de ani, minoritățile caută acum alternative la democrați

_ Trump: „Tot ce atinge Biden se transformă în $hit”

_ Rareș Bogdan dă ultimatum social-democraților: Funcția de președinte nu este negocialbilă

_ Cu războaie pe toate fronturile, armata israeliană cheamă rezervişti pentru noi operaţiuni în Gaza

_ Șoferii și bicicliștii, atât drumul nou-nouț, măsurile de mers cu bicicleta sunt periculoase, deoarece săgețile par să îndrepte împotriva fluxului de trafic

_ Cristian Popescu Piedone șterge pe jos cu Nicușor Dan, după ultimele declarații ale edilului: 'Ești o putoare! Ești un mincinos! Ești cel mai leneș primar'

_ Meciul Romei de la Udinese suspendat după prăbușirea lui Ndicka

_ Şedinţa cabinetului israelian de război s-a încheiat. Care este decizia

_ Canotaj: România, medaliată cu bronz în proba feminină de 8+1, la Cupa Mondială de la Varese

_ Premiile Olivier 2024: Ruth Jones se uită departe de Nessa a lui Gavin și Stacey în timp ce uimește într-o rochie plină de farmec cu pelerină verde

_ 2020 Biden despre Trump: �Pe măsură ce zidurile se apropie de acest om, sunt �ngrijorat că ne va duce la război �n Iran� (VIDEO)

_ Forțele de apărare israeliene sunt 'pregătite pentru o nouă agresiune' / Iranul primește un mesaj clar: 'Acest lucru pur și simplu nu va merge'

_ Predicții Premiile Oscar 2025. Producțiile care ar putea câștiga anul viitor trofeul

_ Turist, 30 de ani, ucis pe loc într-un accident ciudat, după ce a fost lovit în cap de sunetul clopotului bisericii, în tradiția spaniolă

_ Rareș Bogdan îl torpilează pe Mircea Geoană: Domnul Geoană ne cam face de râs, nu-și face treaba

_ Se înfruntă Trump cu închisoare și cât va dura procesul de la Stormy Daniels? Răspunsurile la toate întrebările tale

_ Filip Jianu, în ultimul tur al calificărilor la Ţiriac Open

_ „Riscul de represalii” - Ce gândește Wall Street înainte de deschiderea pieței

_ �Extravaganța de 25 USD� de la MyPillow pe perne, prosoape, paturi pentru c�ini și multe altele � Plus livrare gratuită pentru comenzile de peste 75 USD

_ Roma vs Udinese este abandonat în urma unui incident medical la care a fost implicat Evan Ndicka - după ce fundașul francez s-a prăbușit pe teren

_ Fenomul Național Caitlin Clark �L zdrobește aseară pe SNL � VIDEO

_ Leverkusen câştigă primul titlu în Bundesliga, întrerupând dominaţia de 11 ani a lui Bayern

_ „Nu caută o escaladare semnificativă” - Israelul amenință cu un răspuns iminent la atacul iranian, apoi îl întoarce

_ Premiile Olivier 2024: Unchiul Vanya și Sarah Snook, de la Andrew Scott, conduc câștigătorii, în timp ce portretizarea starului Succession a tuturor celor 26 de personaje din The Picture Of Dorian Gray îi câștigă cea mai bună actriță în rol secundar

_ Preşedintele Camerei Reprezentanţilor din SUA spune că e de acord să aprobe ajutorul pentru Israel

_ A look at Israel's multilayered air-defence system

_ Liverpool 0-1 Crystal Palace - Premier League în direct: bărbații lui Jurgen Klopp suferă o lovitură uriașă la titlu în timp ce Eagles hotărâți uimesc gazdele pentru a-i lăsa pe Roșii la două puncte în spatele celor de la Manchester City.

_ Iranul amenință bazele militare ale Americii din Orientul Mijlociu dacă SUA sprijină contraatacul israelian

_ Israel says Hamas rejected truce proposal in response to Gaza truce mediators

_ Unirea Slobozia, lider în Liga a II-a, a remizat cu Gloria Buzău

_ Bucureștiul nu e sigur: Un tânăr a fost bătut pe stradă și băgat în spital

_ Sursa Hezbollah spune că Israelul a lovit poziția în estul Libanului

_ 18 persoane au murit în urma unor alunecări de teren în Indonezia

_ Papa Francisc: Destul război, suficientă violenţă!

_ Toate femeile ar trebui să aibă orgasm la mijlocul vârstei și nu numai, și iată cum să o faci... de un profesor de top care dezvăluie beneficiile incredibile pentru sănătate

_ Rusia vrea să pună mâna pe o localitate strategică din Ucraina: Lupte grele la Ceasov Iar

_ Marea Britanie nu mai este destinaţia favorită a investitorilor hotelieri: Spania este noua perlă

_ Cei mai în vârstă gemeni siamezi, Lori şi George Schappell, s-au stins la vârsta de 62 de ani

_ Iran: 'Atacul nostru s-a încheiat și nu dorim să-l continuăm' / Avertisment dur pentru SUA

_ Exercițiile fizice: Remediul surprinzător pentru nopțile albe și insomnie

_ Regimul iranian brutal trimite poliție morală pe străzile Iranului � pentru a ataca cetățenii iranieni și protestatarii după atacurile iraniene asupra Israelului � VIDEO

_ Oficialii americani apără echipamentul olimpic, spun că sportivii au opțiuni

_ Moment terifiant suspect înarmat deturnează o soție iubită, Katherine Aguasvivas, în mijlocul unei intersecții aglomerate din Florida, înainte să o omoare și să-i dea foc rămășițelor în interiorul vehiculului furat.

_ Fostul șef al grupului de lobby trans plănuiește o nouă linie de asistență pentru a sfătui copiii despre cum să obțină medicamente de gen în afara NHS

_ Ce seriale și filme au fost cele mai populare pe Netflix și Disney+ în 2023

_ Un școlar, în vârstă de opt ani, ucis după ce a fost lovit de o mașină într-un accident de groază într-o liniștită cul-de-sac din Wiltshire

_ Urmați drumul cărămizii Goldman Sachs: Banca trebuie să aibă dreptate să încaseze unele dintre acțiunile sale tehnologice, spune HAMISH MCRAE

_ Strategii naturiste pentru o digestie mai bună

_ Familia lui Bondi care a înjunghiat victima Ashlee Good rupe tăcerea - și oferă o actualizare majoră despre fetița care a fost înjunghiată

_ Rebelii conservatori îl îndeamnă pe Rishi Sunak să renunțe la planul controversat de interzicere a fumatului și alte politici „principal neconservatoare”

_ Candidatul AUR la Primăria Sectorului 4 și-a anunțat astăzi candidatura. Avocatul Matei Ștefănescu vrea să reclădească Sudul Capitalei

_ Incendiu într-un bloc: 20 de persoane au evacuate la Ploiești

_ Ultimele știri despre atacul cu drone al Iranului: Israelul se pregătește pentru un asalt aerian uriaș după ce Teheranul a lansat 100 de avioane kamikaze și rachete spre Tel Aviv


Pag.1 Pag.2 Pag.3 Pag.4 Pag.5 Pag.6 Pag.7
Pag.8 Pag.9 Pag.10 Pag.11 Pag.12 Pag.13 Pag.14 Pag.15
Pag.16 Pag.17 Pag.18 Pag.19 Pag.20 Pag.21 Pag.22 Pag.23
Pag.24 Pag.25 Pag.26 Pag.27 Pag.28 Pag.29 Pag.30 Pag.31
Pag.32 Pag.33 Pag.34 Pag.35

Nr. de articole la aceasta sectiune: 2058, afisate in 35 pagini.