Columbia Engineeringin tutkijat ovat tehneet merkittävän läpimurron fysiikassa ja materiaalitieteessä. Yhteistyössä Princetonin ja Purduen yliopistojen ja Istituto Italiano di Tecnologian kollegoiden kanssa tutkijat ovat kehittäneet keinotekoista grafeenia luomalla ensimmäistä kertaa grafeenin elektronisen rakenteen puolijohteeseen.
- Tämä virstanpylväs määrittelee uuden huippuluokan kondensoituneen aineen tieteessä ja nanovalmistuksessa. Vaikka keinotekoista grafeenia on esitelty muissa järjestelmissä, kuten optisissa, molekyylisissä ja fotonisissa hiloissa, näillä alustoilla ei ole puolijohdeteknologian tarjoamaa monipuolisuutta ja mahdollisuuksia, kertoo Columbia Engineeringin fysiikan professori Aron Pinczuk.
Puolijohteen keinotekoiset grafeenirakenteet voivat olla kiinnostavia alustoja tutkittaessa uudenlaisia elektronisia transistoreita, joilla on ylivoimaisia ominaisuuksia ja niistä voi kenties löytyä uusia tapoja datan säilyttämiseen eksoottisissa kvanttimekaanisissa tiloissa.
Luonnollisella grafeenilla on vain yhdenlainen atomijärjestely: atomien asemat grafeenihilassa ovat kiinteät, joten kaikki kokeet sijoittuvat näihin rajoitteisiin. Keinotekoisessa grafeenissa hila voidaan suunnitella laajaan valikoimaan välimatkoja ja kokoonpanoja, mikä tekee siitä kiinnostavan viritelmän tutkijoille, koska sillä on monipuolisempia ominaisuuksia kuin luonnollisella materiaalilla.
Keinotekoisen grafeenin kehittämiseen käytettiin tavanomaisen sirutekniikan työkaluja. Galliumarsenidiin luotiin kerrostettu kaksiulotteinen rakenne, jossa elektronit voivat liikkua vain hyvin kapealla kerroksella. Nanolitografian avulla luotiin kuusikulmaisten hilapaikkojen kuviointi, joissa elektronit rajoittuivat sivusuunnassa.
Asettamalla nämä tavallaan "keinotekoiset atomit" riittävän lähellä toisiaan (n. 50 nanometrin etäisyydelle), ne voisivat vuorovaikuttaa kvanttimekaanisesti, samaan tapaan kuin atomit jakavat elektronejansa kiinteissä aineissa.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 18.12.2017
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.
