Naukowcy znajdują klucz do urządzeń elektronicznych nowej generacji

Pixabay, CC0

Tlenkowe materiały elektroniczne oferują szeroko gamę właściwości, także magnetycznych i nadprzewodzących. Dzięki temu poszerzają sposób myślenia o funkcjach tradycyjnych urządzeń, takich jak telefony komórkowe czy komputery. Do tej pory brakowało jednak kluczowego elementu, który dopełniałby funkcję elektronów. Zespół naukowców z Uniwersytetu Wisconsin-Madison odkrył to, czego brakowało do pchnięcia elektroniki tlenkowej do przodu.

Ich odkrycie to dwuwymiarowy gaz z otworami – odpowiednik dwuwymiarowego gazu elektronowego. Przez ponad dekadę zdawano sobie sprawę z możliwości jego stworzenia, nie było jednak wiadomo, jak tego dokonać. Chang-Beom Eom i jego zespół udowodnili, że „dziurawy gaz" współistnieje z gazem elektronowym. Specjalnie do tego badania zaprojektowali ultracienki materiał.

Eom jest światowej sławy ekspertem w dziedzinie materiałów, stosuje techniki, dzięki którym może tworzyć je warstwa po warstwie niemal z atomową precyzją. Jego wiedza była kluczowa w identyfikacji nieuchwytnego gazu z otworami 2D.

Równie ważny jak wiedza naukowców był sposób, w jaki Eom montował różne warstwy - coś w rodzaju kanapki składającej się z 3 warstw, podczas gdy inni badacze tworzyli materiał w strukturze dwuwarstwowej. Ta „kanapka" składała się z warstwy tlenku strontu i dwutlenku tytanu na dnie, następnie warstwy tlenku lantanu i tlenku glinu, a na samej górze znajdowały się dodatkowe warstwy tlenku strontu i dwutlenku tytanu. Dzięki takiej strukturze gaz powstaje na styku górnych warstw na górze, podczas gdy gaz elektronowy tworzy się na styku warstw na dnie.
Odkrycie naukowców z Uniwersytetu Wisconsin-Madison pozwala myśleć o urządzeniach, które do tej pory pozostawało poza zasięgiem myśli technicznej. "Nie tylko poprawiamy wydajność urządzeń" - mówi Eom. "Na przykład, nie ulepszajmy telefonu komórkowego - ale przewidujemy zupełnie nowe urządzenie, które jest możliwe dzięki temu postępowi. To początek nowej, ekscytującej ścieżki. "

pp