Kaksiulotteiset materiaalit ovat kiinnostaneet tiedemiehiä ainutlaatuisten elektronisten ominaisuuksien takia. Rochesterin yliopiston tutkijat ovat nyt yhdistäneet 2D-aineita oksidimateriaaleihin uudella tavalla ja tutkien näiden muunneltavien 2D-materiaalien kykyjä muuntaa elektroniikkaa, optiikkaa, tietojenkäsittelyä ja monia muita tekniikoita.
Jotkut näistä 2D-materiaaleista voivat olla erityisen herkkiä materiaaliominaisuuksien muutoksille, kun niitä venytetään ja vanutetaan. Sovelletun rasituksen mukaan niiden on ennustettu läpikäyvän jyrkkiä faasisiirtymiä.
- Olemme avaamassa uutta tutkimussuuntaa. On olemassa suuri määrä 2D-materiaaleja, joilla on erilaiset ominaisuudet - ja jos vielä venytät niitä, ne tekevät monenlaisia asioita, toteaa professori Stephen Wu.
Wun laboratoriossa kehitetty, perinteisten transistoreiden tapaan suunniteltu alusta sallii pienen 2D-materiaalihiutaleen kerrostamisen ferrosähköiseen materiaaliin. Ferrosähköiseen kohdistuva jännite kohdistaa 2D-materiaaliin pietsosähköisen vaikutuksen, jolloin se venyy. Tämä puolestaan laukaisee faasinmuutoksen, joka voi muuttaa täysin materiaalin käyttäytymistä. Kun jännite kytketään pois päältä, materiaali säilyttää faasinsa, kunnes vastakkainen jännite palauttaa alkuperäiseen faasin.
- Tämän kaksiulotteisen straintronics-tekniikan lopullisena tavoitteena ovat materiaalien topologiset, suprajohtavat, magneettiset ja optiset ominaisuudet ja niiden hallitseminen vain venyttämällä materiaalia sirulla, Wu hehkuttaa.
- Jos teet tämän topologisilla materiaaleilla, voit vaikuttaa kvanttitietokoneisiin tai jos teet sen suprajohtavilla materiaaleilla, voit vaikuttaa suprajohtavaan elektroniikkaan.
Wu ja hänen opiskelijansa käyttivät molybdeeni-ditelluuria (MoTe2). Venytettynä ja ei-venytettynä se muuttuu matalan johtavuuden puolijohdemateriaalista erittäin johtavaksi puolimetalliseksi materiaaliksi ja takaisin.
- Se toimii aivan kuten kenttävaikutustransistori. Kun asettaa jännitteen porttielektrodille MoTe2 venyy hieman yhteen suuntaan ja siitä tulee johtava. Sitten venytät sen takaisin toiseen suuntaan ja yhtäkkiä sillä on alhainen johtavuus, Wu selventää.
Prosessi toimii huoneenlämpötilassa ja vaatii vain pienen määrän venytystä. Tutkijat venyttävät MoTe2:sta vain 0,4 prosentilla nähdäkseen nämä muutokset.
Veijo Hänninen
Nanobittejä 19.6.2019
Analog Devices päätti jokin aika sitten lopettaa yhteistyön englantilaisen jakelijan Anglia Componentsin kanssa. Tässä ei ole sinänsä mitään ihmeellistä, mutta Anglia suivaantui tästä niin paljon, että tuli julkisuuteen asian kanssa. Toimitusjohtaja Steve Rawlinsin mukaan ADI:n päätös rajoittaa asiakkaiden valinnanvaraa.
Tulevaisuuden autot nojaavat yhä tiukemmin nopeaan datansiirtoon. Tämän dataväylän pitää perustua standardiin. Sellainen on PCIe-väylä, kertoo Microchip.