Naujoji nano medžiaga kvantinei elektronikai

Anonim

Tarptautinė komanda, vadovaujama asistento Kaspero Steeno Pederseno, DTU Chemijos, sintezė naują nanomedžiagą, turintį elektros ir magnetines savybes, todėl ji tinka būsimiems kvantuose ir kitose elektronikos programose.

Chromo-chlorido pirazinas (cheminė formulė CrCl 2 (pirazinas) 2) yra sluoksninė medžiaga, kuri yra "2-D" medžiagos pirmtakas. Iš esmės 2-D medžiaga turi tik vienos molekulės storį, o tai dažnai lemia savybes, labai įvairias nuo tos pačios medžiagos savybes įprastoje 3-D versijoje; be to, elektrinės savybės bus skirtingos. Nors 3-D medžiagoje elektronai gali imtis bet kokios krypties, 2-D medžiagoje jie bus ribojami judėti horizontaliai, kol elektronų bangos ilgis yra ilgesnis nei 2-D sluoksnio storis.

Organinis / neorganinis mišinys

Grafenas yra labiausiai žinoma 2-D medžiaga. Grafenas susideda iš anglies atomų, esančių grotelinėje struktūroje, kuris duoda itin didelį stiprumą. Nuo tada, kai pirmoji graftelio sintezė 2004 m. Buvo sintezuota šimtai kitų 2-D medžiagų, kai kurie iš jų gali būti kandidatai į kvantinės elektronikos programas. Tačiau naujoji medžiaga remiasi labai skirtinga koncepcija. Nors kiti kandidatai yra visi neorganiniai, kaip grafeno ir chromo chlorido pirazinas yra organinė / neorganinė hibridinė medžiaga.

"Medžiaga žymi naują chemijos tipą, kuriame mes galime pakeisti medžiagoje esančius įvairius elementus ir taip keisti jo fizines bei chemines savybes. Tai negali būti padaryta grafte. Pavyzdžiui, negalima pakeisti pusės anglies atomų grafenas su kitu atomu. Mūsų požiūris leidžia kurti savybes daug tiksliau nei žinoma kitose 2-D medžiagose ", - aiškina Kasper Steen Pedersen.

Be elektrinių savybių, chromo chlorido-pirazino magnetinės savybės gali būti tiksliai suprojektuotos. Tai ypač aktualu "spintronics" atžvilgiu.

"Nors įprastoje elektronikoje naudojama tik elektronų įkrova, tačiau spintronics taip pat naudojamas ir elektronų nugarumas, kuris yra kvantinė mechaninė savybė. Tai labai įdomu kvantifikavimo programoms. Todėl nanomagnetinių medžiagų kūrimas yra tiek laidininkai, tiek magnetai yra svarbiausi ", - pažymi Kasperas Steenas Pedersenas.

Naujas 2-D medžiagų pasaulis

Be kvantinio skaičiavimo, chromo chloridas-pirazinas gali būti naudingas būsimiems superlaidininkams, katalizatoriams, baterijoms, kuro elementams ir apskritai elektronikai.

Mokslininkai pabrėžia, kad "bendrovė nėra linkusi pradėti gaminti medžiagą iš karto", tačiau mokslininkas pabrėžia, kad "dar nėra, bent jau! Tai vis dar yra fundamentiniai moksliniai tyrimai. Kadangi mes siūlome medžiagą, sintezuotą iš visiškai naujo požiūrio, daugelis klausimų lieka neišspręstos. Pavyzdžiui, mes dar negalime nustatyti medžiagos stabilumo laipsnio įvairiose srityse. Tačiau net jei chromo chloridas-pirazinas dėl kokių nors priežasčių tampa netinkamas įvairioms galimoms taikymo sritims, nauji sintezės principai vis tiek bus Tai yra durys į naują pažangesnių 2-D medžiagų atidarymo pasaulį. "

menu
menu