أشباه الموصلات ثنائي الأبعاد لديها آفاق تطبيق واسع في مجال الحوسبة الكمومية ومستقبل الالكترونيات. الباحثون الآن قد يتم تحويل معدن الذهب في أشباه الموصلات، وتخصيص المواد صغار على الأنابيب النانوية نيتريد البورون. الذهب هو مادة موصلة كهربائيا، وقد استخدمت على نطاق واسع لربط الأجهزة الإلكترونية. عندما تصبح المنتجات الالكترونية أصغر، وأكثر قوة، ومواد أشباه الموصلات المعنية خفضت أيضا. ومع ذلك، فإن استخدام التصميمات الحالية، أصبحت أجهزة الكمبيوتر صغيرة بقدر الإمكان - من أجل كسر هذا الحاجز، ودراسة الباحثين عمق الكم الحوسبة سلوك غير عادي والمبادئ الفيزيائية لميكانيكا الكم وراء الذهب. الباحثون الذهب يمكن تحويلها إلى نقاط أشباه الموصلات الكم تتكون من ذرة واحدة.

الديباج بارك: فجوة الطاقة لديها، أو فجوة الفرقة، ويتكون من الحبس الكم - عندما يكون حجم المواد تصبح صغيرة جدا، على مقربة من المستوى الجزيئي، فإنها تتصرف مثل الذرات، وهو تأثير الكم. نقاط الكم الذهب الأبعاد يمكن استخدامها في الأجهزة الإلكترونية، والفجوة الفرقة ذرة بعد ذرة هو قابل للتعديل. مواقع التصنيع مع ذرة واحدة من الصعب جدا، والتحدي الاكبر هو تخصيص ممتلكاتهم. وجد باحثون في جامعة ميشيغان التكنولوجية أن الأنابيب النانوية نيتريد البورون يمكن أن يكون من المستحيل تقريبا القيام به مع نقاط الذهب، نشرت ورقة جديدة على "ACS نانو"، التي تركز على الأبحاث التي جمعت بين ذرات الذهب آلية. أدى أستاذ الفيزياء في جامعة ميشيغان التكنولوجية (نير خين ياب) الدراسة.

• أشباه الموصلات ثنائي الأبعاد لديها آفاق تطبيق واسع في مجال الحوسبة الكمومية ومستقبل الالكترونيات. الباحثون الآن قد يتم تحويل معدن الذهب في أشباه الموصلات، وتخصيص المواد صغار على الأنابيب النانوية نيتريد البورون. صورة: بيل Tembreull / ميشيغان التقنية

السلوك (ذرية التلاعب مستوى النقاط الذهب الكم) احظ فريق البحث ويمكن ملاحظة بواسطة المجهر الإلكتروني النافذ (STEM) المسح الضوئي. وقف طاقة عالية الإلكترون شعاع ياب باحثين آخرين لمراقبة في الوقت الحقيقي ذرات الحركة، ويكشف عن تفاعل ذرات الذهب من سطح أنابيب نيتريد البورون. في الأساس، فإن ذرات الذهب الشريحة على طول سطح الأنابيب النانوية، التي علقت مستقر فوق الأنابيب النانوية نيتريد البورون سداسية في بنية العسل. زلة ذرات وقف وما يسمى ترسب انتقائية المتعلقة بالطاقة. في المختبر، استغرق الفريق مجموعة من الأنابيب النانوية نيتريد البورون، ويرش طبقة الضباب في هذا الشأن؛ ذرات الذهب إما في شكل جزيئات متعدد الطبقات ضباب على أنابيب ويرد، إما من نانو ارتد أنبوب.

ومع ذلك، فإن بعض الشرائح الذرية طاقة أعلى على طول الأنابيب النانوية واستقرت كفافي، ثم بدأ جمع في طبقة واحدة من النقاط الذهب الكم. ووجد الفريق أنه بعد جزيئات مستقرة الذهب الأخرى، والذهب تودع تفضيلي. البورون الأنابيب النانوية نيتريد ذرات سطح أملس، دون عيوب السطح، بل هو بنية العسل أنيق. الأنابيب النانوية هو خاملة كيميائيا، لا يوجد أي سند مادي بين أنابيب وذرة الذهب. هذا يشبه إلى حد كبير التزلج: لا يمكنك لا الثلوج في وعرة، والتزلج على الجبال لزجة، وظروف مثالية للتزلج سوف تتحسن، على نحو سلس السطح مثل الأنابيب النانوية مسحوق الطازجة.

بالنسبة لمستقبل الالكترونيات والحوسبة الكمومية العمل على إيجاد مكنت المواد الجديدة شرع الباحثون في العديد من الطرق. ياب تأمل في إثبات فعالية من الذهب، وسوف تكون مصدر إلهام غيرهم من الباحثين إلى التركيز على أحادي الطبقة المعدنية الأخرى على المستوى الجزيئي. هذا هو تكنولوجيا النانو الحلم، وهي التكنولوجيا على نطاق والجزيئية، وهي فجوة الحزمة المطلوبة في الطيف المرئي، ويمكن تعديلها من قبل ذرة والأجهزة الإلكترونية والبصرية لديها امكانات كبيرة. وتشمل الخطوات المقبلة للفريق مزيدا من توصيف والتكامل من تصنيع المعدات، للتدليل على الإلكترون جميع المعادن. يحتمل، وهو فيلم طبقة واحدة من ذرات المعدن يمكن تشكيل المنتجات الإلكترونية المستقبلية بشكل متكامل، والذي سيوفر الكثير من الطاقة والصناعات التحويلية مادية.

الديباج بارك - العلوم العلوم الشعبية | البحوث / من: جامعة ميشيغان التكنولوجية

إشارة دورية الأدب: "ACS نانو"

دوى: 10.1021 / acsnano.8b09559

الديباج بارك - نقل الفضاء الأميركية والعلوم للملاحة الفضائية