wersja mobilna
Online: 982 Czwartek, 2017.06.29

Biznes

Dwusiarczek molibdenu poważnym konkurentem grafenu

wtorek, 18 marca 2014 07:52

Grafen już okrzyknięto przyszłością elektroniki. Materiałów o podobnej, jednowarstwowej budowie jest jednak więcej. Dwusiarczek molibdenu ma równie ciekawe własności jak grafen. Związek ten występuje w wielu skałach i, zdaniem badających go naukowców z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego, może zdeklasować grafen w zastosowaniach elektronicznych. Badania pozwoliły zaproponować precyzyjniejszy niż dotąd model zjawisk zachodzących w sieci krystalicznej dwusiarczku molibdenu.

Kilka lat temu zauważono, że tak jak z grafitu otrzymuje się grafen, tak z wielu innych kryształów można uzyskać warstwy grubości pojedynczych atomów. Udało się je wytworzyć m.in. dla chalkogenków metali przejściowych, czyli siarczków, selenków i tellurków. Szczególnie ciekawym materiałem okazały się warstwy dwusiarczku molibdenu (MoS2).

Związek ten występuje w naturze jako molibdenit, krystaliczny minerał często przyjmujący postać charakterystycznych sześciokątnych płytek o srebrzystym zabarwieniu. Molibdenit, który przypomina grafit i często bywał z nim mylony, znajduje się w skałach na całym świecie. Od lat stosowano go przy wytwarzaniu smarów i stopów metali. Podobnie jak w przypadku grafitu, własności jednoatomowych warstw MoS2 długo pozostawały niezauważone.

Z punktu widzenia zastosowań w elektronice, warstwowy dwusiarczek molibdenu ma istotną przewagę nad grafenem: charakteryzuje się obecnością tzw. przerwy energetycznej. Jej istnienie oznacza, że elektrony nie mogą przyjmować dowolnych energii i przykładając pole elektryczne materiał można przełączać między stanem, w którym przewodzi prąd, a stanem, w którym zachowuje się jak izolator.

Według szacunków, wyłączony tranzystor z dwusiarczku molibdenu zużywałby kilkaset tysięcy razy mniej energii niż tranzystor krzemowy. Grafen w ogóle nie ma przerwy energetycznej i zbudowanych z niego tranzystorów nie da się całkowicie wyłączyć.

Cennych informacji o strukturze krystalicznej i zachodzących w niej zjawiskach dostarcza analiza światła rozproszonego w materiale. - W przypadku materiałów warstwowych kształt linii ramanowskich tłumaczono do tej pory zjawiskami związanymi z pewnymi charakterystycznymi drganiami sieci krystalicznej. My wykazaliśmy, że w warstwowym dwusiarczku molibdenu efekty przypisywane tym drganiom muszą w rzeczywistości pochodzić, przynajmniej w części, od innych, dotychczas nieuwzględnianych drgań sieci - wyjaśnia doktorantka Katarzyna Gołasa.

Obecność drgań nowego typu w materiałach warstwowych ma wpływ na zachowanie elektronów. W konsekwencji materiały te muszą wykazywać nieco inne właściwości elektroniczne od dotychczas przewidywanych.

- Grafen był pierwszy. Jego unikatowe cechy wzbudzają spore, ciągle rosnące zainteresowanie, zarówno wśród naukowców, jak i ze strony przemysłu. Nie wolno jednak zapominać o innych materiałach warstwowych. Jeśli je dobrze poznamy, w wielu zastosowaniach mogą się okazać lepsze od grafenu - podsumowuje dr hab. Adam Babiński.

Opis odkrycia polskich naukowców, dokonanego we współpracy z Laboratoire National des Champs Magnétiques Intenses w Grenoble, ukazał się w czasopiśmie "Applied Physics Letters".

źródło: naukawpolsce.pap.pl
zdjęcie: FUW

 

 

Szukaj w serwisie Semicon

World News 24h

środa, 28 czerwca 2017 20:02

Fujitsu Laboratories Ltd. announces the development of virtual machine control technology that improves server rack mounting density for each datacenter rack. Currently, in datacenters, the number of servers mounted to a rack is limited by the total rated electrical power of the servers, which must be less than the power supply of the rack. Now, in order to increase server mounting density, Fujitsu Laboratories has developed technology that enables efficient server placement by setting up a partition made up of backup servers in the datacenter, and migrating VMs to the backup partition based on the physical distribution and power consumption of the virtual machines.

więcej na: www.fujitsu.com