Kansasin yliopiston tutkijoiden mukaan elektronien kvanttiliikkuvuus atomikerroksien välillä osoittaa potentiaalisia sovelluksia van der Waalsin materiaaleille elektroniikassa ja fotoniikassa. Tutkijoiden mukaan tällainen kvanttiliikenne on erittäin tehokasta.
- Elektronit voivat näkyä ensimmäisessä kerroksessa, sitten kolmannessa kerroksessa, käymättä koskaan toisessa kerroksessa, toteaa Kansasin yliopiston Hui Zhao. Hänen ryhmänsä on juuri havainnut tällaisen arkijärjen vastaisen elektronien liikkeen kokeissaan yliopiston lasertutkimuksen laboratoriossa.
Näitä ns. van der Waalsin materiaaleja voidaan mahdollisesti käyttää tulevaisuudessa esimerkiksi aurinkokennoissa ja elektroniikassa.
Tutkijoiden näyte sisältää kerrokset MoS2-, WS2- ja MoSe2-materiaaleja. Kaikki kolme ovat puolijohdemateriaaleja ja reagoivat valon eri väreihin.
Tähän perustuen tutkijat käyttivät sopivan väristä 100 femtosekunnin laserpulssia vapauttamaan elektroneja ylimmässä MoSe2-kerroksesta. Sitten käytettiin toista, MoS2-kerrokseen sopivaa laserpulssia havaitsemaan elektroneja alimmassa kerroksessa. Edelleen kolmannella pulssilla seurattiin keskikerrosta, mutta sieltä ei elektroneja löytänyt.
Zhaon mukaan elektronien kvanttisiirtymisilmiön todentaminen atomikerroksien välillä yhdistettynä van der Waalsin voimiin on rohkaiseva tieto tutkijoille. Sen avulla he voivat kehittää uusia materiaaleja.
Uudet kaksiulotteiset materiaalit havaittiin noin vuosikymmen sitten ja tähän mennessä niitä on löytynyt noin satakunta. Tällaisia atomin paksuisia kerroksia voidaan pinota käyttämällä van der Waalsin voimia. Niiden välisissä heterokerroksissa on havaittu epätavallisen nopeita elektronien siirtymiä.
Tutkimus osoitti, että elektroneja voidaan siirtää useiden kerrosten välillä kvanttitilassa, mikä siten lisää ymmärrystä näiden siirtymien luonteesta. Tämä on avannut kokonaan uuden tavan tehdä uusia funktionaalisia materiaaleja, tutkijat hehkuttavat.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 24.3.2017
Saksalaislähtöinen Ubitium on kehittänyt innovatiivisen prosessoriarkkitehtuurin, joka yhdistää eri suorittimien (CPU, GPU, DSP, FPGA) toiminnot yhteen siruun. Yrityksen mukaan tämä uusi RISC-V-arkkitehtuuriin perustuva ratkaisu mullistaa yli 50 vuotta vanhan suorittimien suunnittelun.
Moni uusi sähköauton omistaja kokee toimintasädeahdistusta. Tätä ongelmaa autonvalmistajat voivat helpottaa siirtymällä piipohjaista IGBT-piireissä piikarbidiopohjaisiin siruihin. auton vetoinvertterissä.
