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Graphene भौतिकी के लिए सैद्धांतिक ढांचे की स्थापना की

Anonim

लगभग एक दशक पहले ग्रैफेन की खोज के बाद, वैज्ञानिक सेमीकंडक्टर्स बनाने के लिए सामग्री में इलेक्ट्रॉनिक बैंड अंतराल इंजीनियर करने के तरीकों का अध्ययन कर रहे हैं जो नए इलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का निर्माण कर सकते हैं। येल-एनयूएस कॉलेज के शोधकर्ताओं की एक टीम, नेशनल यूनिवर्सिटी ऑफ सिंगापुर (एनयूएस) और ऑस्टिन, यूएसए (यूटी ऑस्टिन) में टेक्सास विश्वविद्यालय में उन्नत 2 डी सामग्री और भौतिकी विभाग के लिए केंद्र ने सैद्धांतिक ढांचे की स्थापना की है graphene के लोचदार और इलेक्ट्रॉनिक गुण। निष्कर्ष फरवरी 2015 में नेचर कम्युनिकेशंस में प्रकाशित किए गए थे

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ग्रैफेन, शहद परमाणुओं की एक एकल परमाणु-मोटी शीट शहद की तरह जाली में व्यवस्थित होती है, यह अद्वितीय यांत्रिक और इलेक्ट्रॉनिक गुणों वाली सबसे सरल सामग्री में से एक है। वैज्ञानिकों ने इसकी ताकत और हल्के वजन के कारण इलेक्ट्रॉनों के बेहद अच्छे कंडक्टर के रूप में सामग्री की सराहना की है। 2013 में, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी (एमआईटी) के शोधकर्ताओं ने पाया कि हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड के शीर्ष पर ग्रैफेन लगाकर, इसी तरह के गुणों के साथ एक और परमाणु-मोटी सामग्री एक संकर सामग्री तैयार करेगी जो जोड़ते समय ग्रैफेन की अद्भुत क्षमता को साझा करती है ट्रांजिस्टर और अन्य अर्धचालक उपकरणों को बनाने के लिए आवश्यक बैंड अंतर। अर्धचालक, जो राज्यों के संचालन और इन्सुलेट करने के बीच स्विच कर सकते हैं, आधुनिक इलेक्ट्रॉनिक्स के लिए आधार हैं। येल-एनयूएस, एनयूएस और यूटी ऑस्टिन के शोधकर्ताओं ने इस नए सैद्धांतिक ढांचे को तब तक बनाया जब तक हाइब्रिड सामग्री का प्रदर्शन इस तरह से किया गया था।

व्यावहारिक अर्धचालकों के निर्माण के लिए संकर सामग्री के गुणों को पूरी तरह से उपयोग करने के लिए, इलेक्ट्रॉनिक गुणों में किसी भी गिरावट के बिना एक मजबूत बैंड अंतर एक आवश्यक आवश्यकता है। शोधकर्ताओं ने निष्कर्ष निकाला कि इन सैद्धांतिक ढांचे का उपयोग करना आवश्यक है जो इन नई संकर सामग्री के लिए विश्वसनीय भविष्यवाणियों के लिए इलेक्ट्रॉनिक और यांत्रिक गुणों का समान रूप से व्यवहार करते हैं।

येल-एनयूएस कॉलेज और भौतिकी के एनयूएस विभाग के सहायक प्रोफेसर शफिक एडम ने कहा, "यह सैद्धांतिक रूपरेखा अपनी तरह का पहला है और आम तौर पर विभिन्न दो आयामी सामग्रियों पर लागू किया जा सकता है। हमारे काम से पहले, यह आमतौर पर माना जाता था कि कब एक 2 डी सामग्री दूसरे के शीर्ष पर रखी जाती है, वे प्रत्येक प्लानर और कठोर रहते हैं। हमारे काम से पता चला है कि उनके इलेक्ट्रॉनिक युग्मन ने तीन आयामों में बॉन्ड को महत्वपूर्ण यांत्रिक तनाव, खींचने और घटाने के लिए प्रेरित किया है, और ये विकृतियां इलेक्ट्रॉनिक गुणों को बदलती हैं। हम पाते हैं कि बैंड अंतर दो चादरों और उनके यांत्रिक कठोरता के बीच कोण सहित कई कारकों पर निर्भर करता है। आगे बढ़ते हुए, हम व्यापक बैंडगैप्स बनाने के लिए सैद्धांतिक रूप से इष्टतम मानकों का पता लगाएंगे जिनका उपयोग प्रौद्योगिकियों की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए किया जा सकता है। "

एमआईटी में भौतिकी के मित्सुई करियर डेवलपमेंट एसोसिएट प्रोफेसर पाब्लो जारिलो-हेरेरो, जिनकी शोध टीम ने पहली बार इस नए ग्रैफेन हाइब्रिड सामग्री में बैंड अंतराल की सूचना दी, "इस सिद्धांत के काम ने ग्रैफेन में प्रेरित बैंड अंतर की गणना करने की सटीकता और भविष्यवाणी में वृद्धि की है, जो डिजिटल इलेक्ट्रॉनिक्स और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक्स में गैफेन के अनुप्रयोगों को सक्षम कर सकता है। अगर हम नए शोध के माध्यम से बैंड अंतर की परिमाण को बढ़ाने में सक्षम हैं, तो यह लचीला और पहनने योग्य नैनोइलेक्ट्रॉनिक और ऑप्टोइलेक्ट्रॉनिक उपकरणों का उपन्यास करने का मार्ग प्रशस्त कर सकता है। "

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कहानी स्रोत:

सिंगापुर राष्ट्रीय विश्वविद्यालय द्वारा प्रदान की जाने वाली सामग्री। नोट: सामग्री शैली और लंबाई के लिए संपादित किया जा सकता है।


जर्नल संदर्भ :

  1. जीइल जंग, एशले एम। दासिल्वा, एलन एच मैकडॉनल्ड्स, शाफिक एडम। हेक्सागोनल बोरॉन नाइट्राइड पर गैफेन में बैंड अंतराल की उत्पत्तिप्रकृति संचार, 2015; 6: 6308 डीओआई: 10.1038 / एनकॉम 7308