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
Autoteollisuus on siirtymässä yhä monimutkaisempiin ohjelmistopohjaisiin järjestelmiin, joissa virheetön ohjelmisto on elintärkeää turvallisuuden ja suorituskyvyn varmistamiseksi. Ohjelmiston laatu ja luotettavuus eivät ole enää vain valinnaisia ominaisuuksia, vaan kriittisiä vaatimuksia erityisesti autonomisessa ajamisessa, kehittyneissä kuljettajaa avustavissa järjestelmissä (ADAS) ja yhdistetyissä ajoneuvojärjestelmissä.
Kestävä digitaalinen infrastruktuuri on kriittinen, jotta tietoliikenneverkot voidaan tehokkaasti valjastaa tekoälyinnovaatioiden ja pilvipohjaisten palveluiden tarpeisiin. Tekoälyyn liittyvien datarikkaiden sovellusten lisääntyvä kysyntä edellyttää tietoliikenneverkkoa, joka kykenee käsittelemään suuria tietomääriä alhaisella viiveellä, kirjoittaa Orange Businessin kumppaniratkaisuista vastaava Carl Hansson.
Euroopan unioni ottaa merkittävän askeleen avaruusteknologian kehittämisessä allekirjoittamalla sopimuksen uuden IRIS²-satelliittijärjestelmän toteuttamisesta. Tämä 290 satelliitin verkko on suunniteltu vahvistamaan Euroopan itsenäisyyttä ja turvallista yhteydenpitoa.
Jotta voidaan vastata uuden teknologian vaatimuksiin ja pitää järjestelmät toimimassa ”kellon tavoin”, on aika harkita ajoitusratkaisuja uudelleen. Tässä kaksiosaisessa "Precision Timing" -artikkelissa opit, miksi mikroelektromekaanisiin järjestelmiin eli MEMS-komponentteihin perustuvat piiajoituslaitteet päihittävät kvartsin elektroniikkasuunnittelun uudella aikakaudella. 
Matalatehoisten langattomien ratkaisujen asiantuntija Nordic Semiconductor ja eSIM-ratkaisuja kehittävä Kigen ovat julkistaneet yhteistyön, joka sujuvoittaa massiivisten IoT-verkkojen käyttöönottoa. Yhdessä he esittelevät CES 2025 -messuilla ratkaisun, joka yhdistää Nordic Semiconductorin nRF9151-moduulin ja Kigenin SGP.32 IoT eSIM-teknologian sekä laitteiden hallinta-alustan.
