Itin ploni puslaidininkiai pirmą kartą aprūpinti superlaidžiomis jungtimis

Molibdeno disulfido monosluoksnis (MoS2) dedamas tarp dviejų apsauginių boro nitrido (hBN) sluoksnių, o molibdeno renio (MoRe) kontaktai tęsiasi iki viršaus. Elektriniam valdymui naudojamas grafeno (vartų) sluoksnis. Paskola: Mehdi Ramazanas, Šveicarijos Nanomokslų institutas, Bazelio universitetas

Bazelio universiteto mokslininkai pirmą kartą superlaidininką aprūpino superlaidininkų kontaktais. Šios itin plonos medžiagos, turinčios naujų elektronoptilinių savybių, gali atverti kelią anksčiau neįsivaizduojamiems pritaikymams. Tikimasi, kad kartu su superlaidžiais jie sukurs naujus kvantinius reiškinius ir bus naudojami kvantinėje technologijoje.

Nesvarbu, ar tai išmanieji telefonai, televizoriai ar pastatų technologijos, puslaidininkiai vaidina svarbų vaidmenį elektronikoje, taigi ir kasdieniame mūsų gyvenime. Skirtingai nuo metalų, jų elektrinį laidumą galima reguliuoti taikant įtampą, kad išjungtumėte srovę.

Atsižvelgdami į tolesnes elektronikos ir kvantinės technologijos taikymo sritis, mokslininkai sutelkia dėmesį į naujų komponentų, susidedančių iš vieno sluoksnio (vieno sluoksnio) puslaidininkinės medžiagos, kūrimą. Kai kuriose natūraliose puslaidininkinėse medžiagose yra tokio tipo vienasluoksnis sluoksnis, kuris surenkamas sudarant trimatį kristalą. Laboratorijoje mokslininkai gali atskirti šiuos sluoksnius, kurie nėra storesni už vieną molekulę, ir panaudoti juos elektroniniams komponentams kurti.

Naujos savybės և reiškiniai

Šie kraštutiniai puslaidininkiai žada perduoti unikalias charakteristikas, kurias šiaip labai sunku valdyti, pavyzdžiui, elektrinių laukų naudojimas elektronų magnetiniams momentams paveikti. Be to, šiuose puslaidininkiniuose sluoksniuose pasitaiko sudėtingų kvantinių mechaninių reiškinių, kuriuos galima naudoti kvantinėje technologijoje.

https://www.youtube.com/watch?v=7ee7wGBLotQ:
SNI (Bazelio universitetas) tyrėjai pirmą kartą sukūrė ploną atominį puslaidininkį su superlaidžiaisiais kontaktais. Šiame vaizdo įraše jie parodo sudėtingą klastojimo procesą. Paskola C. Möller և M. Ramezani, Šveicarijos Nanomokslų institutas, Bazelio universitetas

Mokslininkai visame pasaulyje tiria, kaip šiuos plonus puslaidininkius galima sujungti, kad susidarytų naujos sintetinės medžiagos, žinomos kaip van der Waals bestuburiai. Tačiau iki šiol jiems nepavyko sujungti tokio vieno sluoksnio su superlaidžiais kontaktais, kad būtų galima išsamiau ištirti naujų medžiagų savybes.

Antikomunikacijos kontaktai

Bazelio universiteto Šveicarijos Nanomokslų instituto ինստ Fizikos fakulteto profesoriaus Christiano Schnenbergerio mokslininkų grupės fizikų komanda, vadovaujama dr. Andreas Baumgartnerio, dabar įdiegė vieną puslaidininkinio molibdeno disulfido sluoksnį. (žr. langelį)

Priežastis, kodėl šis puslaidininkių ir superlaidininkų derinys yra toks įdomus, yra ta, kad ekspertai tikisi, kad tokie komponentai įneš naujų savybių – fizinių reiškinių. „Superlaidininko elektronai yra išdėstyti kaip poros, šokių partneriai – su keistais, nuostabiais pėdsakais, tokiais kaip elektros srautas be pasipriešinimo“, – paaiškina Baumgartneris, tyrimų programos tyrimų vadovas. „Kita vertus, puslaidininkiniame molibdeno disulfide elektronai atlieka visiškai kitokį šokį – keistą solo režimą, į kurį įeina ir jų magnetiniai momentai. – Dabar norėtume sužinoti, apie kokius naujus egzotinius šokius sutaria elektronai, jei sujungsime šias medžiagas.

Tinka naudoti kaip platforma

Elektriniai matavimai esant superlaidumui reikalingoms žemoms temperatūroms, iškart viršijantys absoliutųjį nulį (-273,15 ° C), aiškiai rodo superlaidininko sukeliamą poveikį. pavyzdžiui, tam tikrų energijų atveju vienas elektronas neleidžiamas. Be to, mokslininkai rado tvirtų ryšių tarp puslaidininkio sluoksnio ir superlaidininko įrodymų.

„Stiprus derinys yra pagrindinis naujų, jaudinančių fizinių reiškinių, kuriuos tikimės pamatyti van der Waalso retrospektyvose, elementas, tačiau niekada negalėjome pademonstruoti“, – sakė pagrindinis tyrimo autorius Mehdi Ramazani.

„Ir, žinoma, mes visada tikimės naujų elektronikos և kvantinių technologijų pritaikymų“, – sako Baumgartneris. „Iš esmės vertikalius kontaktus, kuriuos sukūrėme puslaidininkių sluoksniams, galima pritaikyti daugybei puslaidininkių. „Mūsų matavimai rodo, kad šie hibridiniai vieno sluoksnio puslaidininkiniai komponentai iš tikrųjų yra įmanomi, galbūt net su kitomis, egzotiškesnėmis kontaktinėmis medžiagomis, kurie atvers kelią tolesnėms įžvalgoms“, – pridūrė jis.

Nuoroda. Mehdi Ramazan, Jan Correa Sampaio, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Christian Schoenberger Communication Andreas Baumgartner, „Bendravimas su vieno sluoksnio puslaidininkiu“, Andreas Baumgartner, 2021 m. Birželio 23 d. „Nano“ raidės:,
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.1c00615:

Finansavimas. Šveicarijos nacionalinio mokslo fondo, Šveicarijos nanomokslų instituto (SNI) projektas P1701, „theERC Top-Supra“ projektas (787414)

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Nuodingos kempinės apsaugo nuodingus paukščius ir varles nuo savo toksinų

Auksinė nuodų varlė, Phyllobates terribilis. Kreditas: Chris Wellner, Smithsonian nacionalinis zoologijos sodas Kalifornijos universiteto, San Francisko (UCSF), Stanfordo universiteto ir Kalifornijos mokslų akademijos (CAS)...

Didelė pažanga švarios energijos kuro elementų reakcijų srityje

Žinant geležies atomų tankį ir vietos dinamiką, pasiekiamas efektyvumo lygis kuro elementų oksidacijos reakcijoje, kuri niekada nebuvo realizuota. Kreditas: Teksaso universitetas Austine /...

Astronomai atranda mažytę uolėtą planetą – tik pusę Veneros masės

Šis grafinis simbolis rodo L 98-59b, vieną iš L 98-59 35 šviesmečių sistemos planetų. Sistemoje yra keturios patvirtintos uolienų planetos, kurios gali atsirasti...

Du antihipertenziniai vaistai apsaugo nuo tos pačios širdies ligos, bet skirtingo šalutinio poveikio

Analizuojant beveik 3 milijonus pacientų, vartojusių pirmuosius kraujospūdį mažinančius vaistus, angiotenzino receptorių blokatoriai (ARB) buvo tokie pat geri kaip ir angiotenziną konvertuojančių fermentų (AKF)...

Ličio jonų akumuliatorių „įkūrėjas“ padeda savo atradimu išspręsti 40 metų senumo problemą

Ličio jonų akumuliatorių su SNS neutronais įkūrėjas patvirtino, kad katodo medžiaga (mėlyna) be ličio niobio oksido (šviesiai žalia) žymiai sumažino pirmojo ciklo energijos nuostolius...

Newsletter

Subscribe to stay updated.