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:

_ Oficial! Avem o nouă staţiune pe litoralul românesc

_ Joe Biden, reacție după ce Camera Reprezentanților a aprobat un ajutor de 61 de miliarde pentru Ucraina

_ Zece persoane condamnate sau vizate de mandate de arestare preventivă pentru infracţiuni precum ucidere din culpă, distrugere, furt, extrădate

_ NATO şi UE, reacție promptă după ajutorul SUA pentru Ucraina

_ SICK: un ofițer de poliție din Pennsylvania acuzat că a violat un copil de 1 an � c�ine �nvinovățit �n mod fals pentru rănile copilului

_ BREAKING - SUA aprobă transferul banilor către Ucraina: vor primi activele înghetațe ale Rusiei

_ Ludovic Orban s-a dezlănțuit: 'CCR este Curte de Sclavi' / 'Renate Weber a făcut ceva pe Constituție, legi și atribuții' (video)

_ Strat generos de zăpadă în Munții Făgăraș

_ Bill Melugin: Surse CBP spun că trecerile ilegale ale frontierei cresc la 6.400 �n două zile, cele mai multe fiind �n sectorul San Diego - 1.500 de treceri ilegale două zile la r�nd

_ Kremlinul, avertisment dur după ajutorul trimis Ucrainei de SUA: 'Va omorî şi mai mulţi oameni'

_ Nou record pentru Taylor Swift - Cel mai ascultat artist și cel mai ascultat album într-o singură zi - The Tortured Poets Department

_ UITAȚI: „PUNEȚI ALESTE STRAPURI NEMOCIATE!” – Rep Anna Paulina Luna îi certa pe democrați scandând „UCRAINA, UCRAINA!” și fluturând steaguri Ucrainei în timp ce votează pentru a securiza granița Ucrainei în loc de a noastră

_ Prima reacție a lui Volodimir Zelenski, după ce SUA au aprobat trimiterea unui ajutor de 61 de miliarde de dolari

_ Un șofer s-a urcat băut la volan și a lovit un polițist, aflat în timpul serviciului

_ Range Rover-urile și Rolls-Royce-urile furate ale Marii Britanii ajung pe străzile Moscovei în timp ce prietenii lui Putin încearcă să învingă sancțiunile de război ale Ucrainei, dezvăluie poliția

_ WOW: Michael Avenatti spune că este dispus să depună mărturie �n numele lui Donald Trump �n cazul Hush Money

_ Tradarea ignominioasă a vorbitorului Johnson

_ NBA: Miami Heat şi New Orleans Pelicans, în faza play-off

_ Situație ciudată la metroul din București: toți călătorii sunt nervoși

_ Egal controversat între FCSB și Rapid: un derby frumos, dar stricat de greșelile de arbitraj

_ Man City 1-0 Chelsea - ÎN DIRECT: Scor live, actualizări și știri despre echipă, în timp ce echipa lui Pep Guardiola menține în viață speranțele la dublu datorită câștigătorului târziu al lui Bernardo Silva

_ Victoria Beckham uimește într-o rochie elegantă semi-transparentă în timp ce pozează cu soțul minunat David și copiii lor înainte de petrecerea de 50 de ani de la un club privat elegant.

_ În SUA s-a aprobat legea care ar putea conduce la interzicerea TikTok

_ Zelenski, despre pachetul de ajutor al SUA: Va salva mii şi mii de vieţi

_ Oh, ironia: Congresul adoptă prelungirea FISA-702, permițând căutările de documente fără mandat și supravegherea electronică a americanilor, de Ziua Patrioților 2024

_ Erdogan se implică în Orientul Mijlociu: l-a primit în vizită pe liderul Hamas

_ Zeci de persoane din Republica Centrafricană şi-au pierdut viaţa după ce ambarcaţinea pe care se aflau s-a răsturnat

_ Scandalul NPR ar trebui să ucidă radiodifuziunea finanțată de contribuabili

_ Liz Truss are dreptate - procesul de selecție a deputaților din partidul conservator a fost atât de preluat de trezire încât chiar și un comunist furios ar putea fi ales drept candidat, le spune denunțătoarea ANNA MIKHAILOVA și GLEN OWEN

_ Argentinianul Mariano Navone şi ungurul Marton Fucsovics, în finala turneului Ţiriac Open (ATP)

_ SUA își retrag trupele din Niger: junta militară le-a cerut să plece din țară. Americanii, la a doua retragere complicată/ VIDEO

_ Episcopul Strickland avertizează asupra �Crescendo of Apostasy� al forțelor Vaticane �mpotriva liturghiei, doctrinei catolice

_ Ni se întorc infractorii! 10 români urmăriţi, aduşi în ţară pentru ispăşirea pedepselor

_ ‘Gigi Becali va fi făcut sfânt’. Dezvăluiri uluitoare ale unui apropiat despre latifundiarul din Pipera

_ Un misterios avion american de lux, echipat și adaptat de către armata americană, zărit în vestul României

_ Articolul criticului spectatorilor care recunoaște că poftește după un lector și că s-a culcat cu o prostituată a divizat națiunea... deoarece unii îl numesc un nebun - dar alții se întreabă, care este problema?

_ Poliția urmărește și nu face nimic în timp ce fumătorii de iarbă se aprind la sărbătoarea anuală „420” înainte de a împrăștia în Hyde Park cu un polițist care se laudă „nu au suficienți bani pentru a-i urmări”

_ Geri Halliwell iese la 50 de ani de la aniversarea starului Victoria Beckham, la prima apariție publică de la scandalul Red Bull al soțului Christian Horner

_ Cavs obțin o victorie convingătoare asupra lui Magic în deschiderea playoff-ului NBA

_ VIDEO| Cetățenii din cea mai frumoasă stațiune a Europei, protest împotriva turismului: fenomenul ciudat care a 'lovit' insula

_ Benjamin Netanyahu afirmă că ajutorul american pentru Israel "apără civilizaţia occidentală"

_ Silva aduce victoria lui Manchester City cu 1-0 în semifinala Cupei Angliei în faţa lui Chelsea

_ Accident între două autoturisme și o dubă care tracta o semiremorcă: Două victime, la spital

_ Schimbările constituţionale din Togo au generat apeluri la proteste în masă

_ Șoferul beat care a ucis în accident un om, iar un copil a fost rănit, reţinut

_ House trece un pachet de ajutor de 95 de miliarde de dolari pentru Ucraina, Israel și Taiwan - dar nu și granița SUA

_ Man City 1-0 Chelsea - ÎN DIRECT: scor live, actualizări și știri despre echipă în timp ce Silva iese din impas târziu în semifinala Cupei FA

_ Un șofer neamț băut a făcut prăpăd pe șoselele din România, apoi s-a proptit în gardul unei case

_ FBI servește citații la „Cel mai rău primar” din Primăria Americii, Tiffany Henyard

_ Virgil Popescu a lansat o provocare pentru George Simion: Ce zici, te bagi?

_ Europa îşi va deteriora economia dacă va intra într-o "cursă a subvenţiilor" cu SUA şi China, avertizează FMI

_ Erdogan - Haniyeh talks: 'Turkey aims to position itself as a mediator in the conflict'

_ Corvinul Hunedoara - CS Mioveni, scor 2-0

_ Scenariu de ultimă oră despre candidatura lui Cîrstoiu

_ Pub de țară criticat pentru semnul care interzice copiii... dar localnicii adoră și îi lovesc pe părinții răi pentru că „și-au crescut copiii prost”

_ Bine�nțeles: Stephen Colbert va difuza emisiunea t�rzie direct de la Convenția Națională a Democraților de la Chicago �n această vară

_ Proiect mult? Hillary Clinton susține că Trump vrea să „ucide și să-și închidă opoziția”

_ Tot ce poate merge prost cu sânii tăi - și ce să faci în privința asta: ghidul definitiv al DR PHILIPPA KAYE

_ Un nou virus ciudat se răspândește cu viteza luminii: va provoca o nouă pandemie la nivel global

_ Elon Musk spune că Tesla va repara pachetele de indemnizație „incorect scăzute” pentru angajații disponibilizați


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

Nr. de articole la aceasta sectiune: 1420, afisate in 24 pagini.



ieri 06:16