Razvoj u razumijevanju kako izgraditi ultra tanke elektroničke komponente nastao je iz istraživanja provedenih na Nacionalnom sveučilištu u Singapuru. Znanstvenici su otkrili da pouzdanost atomski tankih uređaja ne ovisi samo o korištenim materijalima, već i o sitnim fizičkim razmakovima koji se formiraju između elektrode.
Istraživački tim, predvođen docentom Mario Lanza iz Odjela za znanost i inženjering materijala i Instituta za funkcionalne inteligentne materijale NUS-a, usredotočio se na dvodimenzionalne (2D) materijale. Ovi materijali, koji su samo jedan atom debeli, nude potencijal za stvaranje elektroničkih uređaja koji su znatno tanji od tradicionalnih komponenti na bazi silicijuma. Međutim, njihova ekstremna tankost predstavlja jedinstvene izazove, posebice u pogledu toga kako se elektroni kreću kroz njih.
Jedan od takvih fenomena je kvantno tuneliranje, gdje elektroni mogu proći kroz prepreke koje bi ih uobičajeno spriječile u tome. Ovaj učinak dovodi do nenamjernih struja curenja, što može smanjiti performanse elektroničkih uređaja. Tim NUS-a otkrio je da raspored ovih materijala unutar uređaja igra ključnu ulogu u određivanju koliko curenja dolazi. Dr. Yue Yuan, glavni autor studije, objasnio je da fizička udaljenost između materijala i elektrode utječe na vjerojatnost kvantnog tuneliranja.
To objašnjava zašto slični uređaji izrađeni od istih materijala mogu imati vrlo različite električne karakteristike ovisno o njihovoj konstrukciji. Istraživači su testirali nekoliko 2D materijala, uključujući heksagonalni bor nitrid, molibden disulfid i volfram disulfid.
Ovaj neuobičajen rezultat nastaje jer je jednostruki šesterokutni bor nitrid fizički tanji, pružajući elektronima kraći put do tunela. Kako bi potvrdili svoje zaključke, tim je koristio kombinaciju električnih mjerenja na nano skali, ispitivanja na razini uređaja i računalnog modeliranja. Usporedili su uređaje koji koriste atomski ravne grafitne elektrode s onima koji koriste grublje metalne elektrode kao što su zlato i rutenij. Rezultati su dosljedno pokazali da grubost površina elektrode stvara varijacije u veličinama praznina, što izravno utječe na količinu promatrane struje curenja.
Ova otkrića dovode u pitanje davne pretpostavke o odnosu između svojstava materijala i performansi uređaja. Tradicionalno, fokus je bio na odabiru najboljih izolacijskih materijala kako bi se minimiziralo curenje. Međutim, ova studija naglašava da je cjelokupna arhitektura uređaja, uključujući sučelje između materijala i elektrode, jednako važna. Inženjeri koji dizajniraju elektroničke komponente sljedeće generacije morat će uzeti u obzir kako unutarnja svojstva materijala koje koriste, tako i strukturne aspekte njihovih dizajna. Implikacije ovog istraživanja prevazilaze teoretski interes.
To bi moglo utjecati na razvoj naprednih računalnih čipova, ultra tankih memorijskih uređaja i drugih novih tehnologija koje zahtijevaju preciznu kontrolu električnog ponašanja na atomskom nivou.
2 izvještaja
Phys.orgNeovisanSredinaČinjenice 85Objektivnost 80prekjučerIstraživači s Nacionalnog sveučilišta u Singapuru otkrili su da sitne fizičke rupe između elektrode u ultratankim materijalima mogu značajno utjecati na električno curenje, osporavajući pretpostavku da samo svojstva materijala određuju performanse uređaja.
Procjena pristranosti (Sredina): Članak predstavlja znanstveno istraživanje bez političkih komentara ili ideološkog okvira.
Zašto činjenice (85): The article accurately summarizes the main findings of the primary source document from Nature Materials, including the role of surface roughness, the impact of material layers, and the comparison between hBN and SiO2. It references the original study and provides correct technical details. However,
Zašto objektivnost (80): The tone remains neutral and informative, focusing on the scientific implications of the research. There is no overt bias or emotional language, though the emphasis on practical applications might slightly lean towards engineering relevance rather than pure academic discussion.
Phys.orgNeovisanSredinaprije 12 h Znanstvenici stvaraju snažnu 'super svilu' koja zadržava oblik i nakon što se navlažiIstraživači sa Sveučilišta Tohoku razvili su novu vrstu svile s poboljšanom snagom i dimenzionalnom stabilnošću modificiranjem prehrane svile. Tradicionalna svila ima tendenciju da se smanji i izgubi oblik kada je izložena vlagi, ali nova metoda uključuje dodavanje biljnih celuloznih nano vlakana (CNF) u hranu svile.
Procjena pristranosti (Sredina): Članak predstavlja znanstveno istraživanje bez otvorenih ideoloških okvira. Usredotočen je na tehnički napredak u materijalnoj znanosti i ne uključuje se u političke rasprave ili implikacije politike.
★
Neka vijesti ostanu poštene.
ObjectiveNews financiraju čitatelji i bez oglasa je – pristranost vam pokazujemo, ne skrivamo. Podržite neovisno novinarstvo za 5 €/mjesec.
Postani podupiratelj
United Kingdom
