/s3/static.nrc.nl/images/gn4/stripped/data109792241-a248eb.jpg "Ora è anche più semplice attivare o disattivare il promettente materiale grafene")
Il grafene è da molto tempo un materiale promettente. È solo un sottile strato atomico, costituito da atomi di carbonio disposti secondo uno schema esagonale. Questo filo di pollo atomico ha proprietà speciali che consentono di creare computer più piccoli e più veloci.
Ma al grafene mancava una proprietà importante: non potevi accenderlo e spegnerlo facilmente. Gruppo internazionale Presentato mercoledì In natura Il grafene potrebbe renderlo possibile.
Il grafene rende l’elettronica più efficiente, perché gli elettroni possono muoversi al suo interno molto rapidamente. È anche forte. È possibile far passare grandi correnti elettriche attraverso di esso senza che si surriscaldi o non funzioni male. Ciò lo rende il successore ideale del silicio, che sta cominciando a raggiungere i suoi limiti.
Per l'elettronica sono necessari semiconduttori, come il silicio. Si tratta di materiali che possono o meno condurre elettricità, a seconda delle circostanze. Pertanto i semiconduttori possono essere utilizzati come interruttori (transistor) che è possibile accendere e spegnere. Ciò è possibile grazie al cosiddetto Divario di banda – La differenza tra i due intervalli di energia in cui gli elettroni possono muoversi in una sostanza. Se gli elettroni hanno abbastanza energia, si trovano nella banda alta e il semiconduttore si comporta come un conduttore. Con potenza inferiore si trovano nella gamma bassa che è isolante.
Per consentire la crescita
“IL Divario di banda “È come una diga in un fiume”, afferma Walter de Heer della Georgia Tech, che sta guidando la ricerca. “Come il livello dell’acqua [de elektronenergie] È più basso della diga e l'acqua si ferma. Se il livello dell'acqua è più alto, può scorrere. Applicando un campo elettrico è possibile modificare la posizione delle bande energetiche per accendere o spegnere l'interruttore. Usando questo campo elettrico, puoi alzare o abbassare la diga.
Puoi realizzare un semiconduttore dal grafene coltivandolo su carburo di silicio. Questa tecnica esiste da qualche tempo, ma di solito produce uno strato disordinato. Lord e il suo gruppo hanno sviluppato una tecnica per creare un cappotto impeccabile. Per fare ciò, hanno riscaldato gradualmente il carburo di silicio fino a 1.600 gradi Celsius. Questo produce un singolo strato di grafene Gli elettroni si muovono dieci volte più velocemente che nel silicio.
Mazhar Ali e Heri van der Zant della TU Delft, che non sono stati coinvolti nella ricerca, hanno descritto il risultato come un passo grande e importante. “Penso che sia una sorpresa”, dice van der Zant. “Pensavo che tutto fosse già stato provato, ma questo dimostra che è possibile.”
Sottolineano che sono necessari ulteriori passi. “Ad esempio, se vuoi ricavarne dei chip per computer, devi legarlo ad altri materiali”, dice Ali. “Questo ora garantisce che gli elettroni siano molto più lenti rispetto al grafene sfuso.”
Secondo De Heer passerà molto tempo prima che siano disponibili computer dotati di chip al grafene. “Anche se c’è molto lavoro da fare prima di avere i computer al grafene, mi aspetto che questo lavoro stimolerà la ricerca in tutto il mondo e presto verranno trovate applicazioni non commerciali”.
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