Ученые научились управлять структурой графена

Ученые научились управлять структурой графена

Группа физиков из Университета штата Аризона обнаружила, как изменить кристаллическую структуру графена при помощи электрического поля.

Это открытие стало важным шагом к возможному использованию графена в микропроцессорах, которые будут меньше и быстрее, чем современные компоненты, построенные на основе кремния.

Графен состоит из чрезвычайно тонких листов графита. Если его поместить под мощный электронный микроскоп, то станет заметна листовая структура графена в виде сшитых атомов углерода, напоминающих проволочную сетку. При манипулировании электрическим полем, часть материала превращается в металл, а часть ведет себя как полупроводник.

Графен представляет материал, имеющий одну из самых тонких структур в мире. 300 000 слоев графена составляют всего лишь толщину человеческого волоса. Ученые и инженеры заинтересованы в нем из-за его возможного применения в микроэлектронных устройствах, в надежде перейти от кремниевых устройство к графеновым. Хитрость заключается в том, чтобы контролировать поток электронов через материал, что станет необходимой предпосылкой для применения его в электронных схемах.

Брайан Лерой, адъюнкт-профессор физики в университете штата Аризона, а также другие сотрудники, устранили это препятствие на пути указанной цели, показав, что электрическое поле способно контролировать кристаллическую структуру материала, который состоит из трех слоев графена.

Большинство материалов требуют высоких температур или огромного давления, что бы их кристаллическая структура изменилась. Графен выгодно отличается от большинства известных современных материалов.

"Это чрезвычайно редкое для материала явление - изменять свою кристаллическую структуру просто под воздействием электрического поля. Из-за различных конфигураций укладки слоев графена по обе стороны от доменной стенки, одна сторона материала ведет себя как металл, в то время как другая сторона ведет себя как полупроводник. Теперь у нас есть механизм превращения материала из металла в полупроводник и наоборот, чтобы контролировать поток электронов. Создание трехслойного графена является исключительно уникальной системой, которая может быть использована для создания новых устройств.", - сказал Лерой.

В то время, как предстоят еще дополнительные исследования, прежде чем графен может найдет применение в промышленном масштабе, специалисты уже сейчас уверены, что именно за этим материалом будущее электроники двадцать первого века. Хотя, не все согласны с этим утверждением. Напомним, совсем недавно ученые выяснили, что графен опасен для здоровья.

Newsland.ru

Похожие новости:
Мягких роботов создадут при помощи магнитной левитации
Физики из США научились управлять положением объекта в пространстве при помощи магнитной левитации, то есть бесконтактного (с точкой подвеса или опорой) движения объекта в воздухе или жидкости. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Proceedings of the National Academy of Sciences. Считается, что данные ..
2014-08-26 1438 0 Технология
0
Смятый графен стал основой искусственных мышц
Физики научились контролировать образование складок на графене и использовали их для создания искусственных «мышц» - электромеханического двигателя. Работа опубликована в журнале Nature Materials, а ее краткое содержание приводит сайт университета Дьюка. Для управления образованием складок на одноатомном углероде ученые использовали ..
2013-01-29 1881 0 Технология
1
Графен сочли пригодным материалом для нейропротезов
Графен оказался нейтральным материалом для нейронов. К такому выводу пришла междисциплинарная группа ученых из Кембриджского центра графена и итальянского Университета Триеста показала. Вещество не повреждает клетки и не влияет на их электрофизиологическую активность, что делает его перспективным материалом для разработки нейропротезов. Статья ..
2016-01-30 1765 0 Технология
0
Терагерцовыми лазерами научились управлять с помощью графена
Группа физиков из Университета Манчестера в соавторстве с Нобелевским лауреатом Константином Новосёловым научилась с помощью графена изменять характеристики испускаемого излучения терагерцового лазера. Это стало возможным благодаря особым свойствам двумерного материала — возможности легко изменять его электронную структуру. ..
2016-01-15 1513 0 Технология
0
Корейцы представили дешевый способ выращивания графеновых пластин
Институт передовых технологий компании Samsung (SAIT) совместно с учеными университета Сонгюнгван разработали простой и дешевый способ получения графеновых пластин больших площадей, сообщает Phys.org. Ожидается, что он может привести к всплеску использования графеновых волокон в электронной промышленности, ..
2014-04-10 2358 0 Технология
0
Китайские ученые создали батареи на основе графена
Китайские ученые создали батареи на основе графена. Статья ученых пока не принята к публикации в рецензируемом журнале, однако еепрепринт доступен на сайте arXiv.org В рамках работы ученые помещали в раствор хлорида меди при комнатной температуре пару электродов, соединенных ..
2012-03-6 2924 0 Технология
0
Ученые разработали новый способ охлаждения с графеном
Исследовательская группа из Калифорнийского Университета (University of California) разработала новый способ охлаждения с использованием многослойного графена для отвода тепла от нитрида галлия — полупроводниковый материал, используемый в различных устройствах, начиная от электрических автомобилей и заканчивая светофорами, сообщает «WordScience.org». Новый ..
2012-05-16 1801 0 Технология
0
Графен оказался идеальным материалом для бронежилетов
Физики в новом баллистическом тесте продемонстрировали высокую ударопрочность графена, а также сравнили его с бронежилетом. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Science, а кратко с ними можно ознакомиться на сайте New Scientist. В новом тесте ученые использовали лазерный импульс, ..
2014-11-30 3965 0 Технология
4
Графену с дефектами нашли применение в топливных элементах
Физики из США показали, что локальные дефекты в кристаллической структуре однослойного графена могут привести к эффективному переносу протонов через него. Это может найти применение в конструкции топливных батарей будущего. Результаты своих исследований авторы опубликовали в журнале Nature Communications, ..
2015-03-20 1587 0 Технология
0
Ученые создали сенсор ночного видения для линз
Контактные линзы с функцией ночного видения могли бы отлично вписаться в научно-фантастический фильм, но новые исследования показали, что существует способ, чтобы действительно придать нашим глазам возможность видеть в темноте. Группа ученых Electrical Engineers из Университета штата Мичиган создали ..
2014-04-07 2289 0 Технология
0
Создан искусственный атом из графена
Международная группа ученых из Австрии, Германии и Великобритании создала искусственный атом из графена. Результаты работы исследователи представили в статье, опубликованной в журнале Nano Letters.Искусственным атомом или квантовой точкой называется структура, внутри которой электроны находятся «в ловушке». Они могут ..
2016-08-24 6829 0 Технология
0
Ученые создали новый датчик изображения из графена
Группа ученых Наньянского технологического университета (НТУ) (Nanyang Technological University (NTU) в Сингапуре разработала новый датчик изображения из графена который обещает повысить качество изображений, снятых в условиях низкой освещенности. В тестах, он уже доказал, что в 1000 раз более чувствителен ..
2013-06-2 1451 0 Технология
0
Помпоны из графена приспособили для аккумуляторов будущих смартфонов
Ученые из южнокорейского университета изготовили самые необычные 3D-помпоны их графена (сростки тонких лепестков на подобии помпона или шарика из гофрированной бумаги), что должно позволить использовать это вещество в батареях. Графен является одним из лучших электропроводников в мире, однако его структурное строение не позволяет ..
2015-01-22 6235 0 Технология
-2
В графене создали запрещенную зону
Ученые создали в графене запрещенную зону, поместив его на изгибы подложки из карбида кремния. Работа опубликована в журнале Nature Physics, а ее краткое содержание можно прочитать на сайте Технологического института Джорджии. В качестве подложки ученые использовали карбид углерода, в котором создавались ..
2012-11-20 1713 0 Технология
0
Китайцы получили сверхлегкий материал на основе графена
Китайские химики из Пекинского технологического института разработали самый лёгкий из существующих графеновый каркас, передает «Компьютерра–Онлайн». Материал, вес которого выдерживают даже зонтики одуванчика, обладает рекордным ёмкостным сопротивлением и адсорбцией, а также является огнеупорным.Рекордсменом низкой плотности остается ..
2012-10-16 2589 0 Технология
1