Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy

Search the Community

Showing results for tags 'grafen'.



More search options

  • Search By Tags

    Type tags separated by commas.
  • Search By Author

Content Type


Forums

  • Nasza społeczność
    • Sprawy administracyjne i inne
    • Luźne gatki
  • Komentarze do wiadomości
    • Medycyna
    • Technologia
    • Psychologia
    • Zdrowie i uroda
    • Bezpieczeństwo IT
    • Nauki przyrodnicze
    • Astronomia i fizyka
    • Humanistyka
    • Ciekawostki
  • Artykuły
    • Artykuły
  • Inne
    • Wywiady
    • Książki

Find results in...

Find results that contain...


Date Created

  • Start

    End


Last Updated

  • Start

    End


Filter by number of...

Joined

  • Start

    End


Group


Adres URL


Skype


ICQ


Jabber


MSN


AIM


Yahoo


Lokalizacja


Zainteresowania

Found 62 results

  1. Uczeni z University of Illinois udowodnili, że struktura brzegów kawałka grafenu wpływa na jego właściwości. Naukowcy już od pewnego czasu podejrzewali, że orientacja atomów na brzegach siatki krystalicznej ma olbrzymie znaczenie, jednak nigdy tego nie udowodniono. Nasz eksperyment wykazał bez najmniejszej wątpliwości, że krystalograficzna orientacja krawędzi grafenu wpływa na jego właściwości elektroniczne - mówi profesor Joseph Lyding. By wykorzystać grafen w przyszłej nanoelektronice będziemy musieli precyzyjnie kontrolować geometrię tych struktur - dodaje. Uczeni, profesor Lyding i jego były student Kyle Ritter, opracowali nową metodę cięcia grafenu i osadzania jego kawałków na półprzewodniku. Później użyli mikroskopu skanningowego do zbadania swoich próbek. Odkryliśmy, że kawałki grafenu o wielkości mniejszej niż 10 nanometrów i z brzegami o orientacji zygzakowatej wykazują właściwości metaliczne, a nie, jak można by się spodziewać z samej tylko ich wielkości - półprzewodnikowe - informuje Lyding. Nawet mały zygzakowaty fragment w 5-nanometrowym kawałku zmieni jego właściwości na metaliczne. Zbudowany z niego tranzystor nie będzie pracował - dodaje. Grafen, w przeciwieństwie do nanorurek, to dwuwymiarowa struktura, z którą można pracować używając narzędzi obecnie wykorzystywanych w przemyśle półprzewodnikowym. Prace Lydinga i Rittera dowodzą jednak, że obróbka grafenu będzie trudniejsza niż przypuszczano i należy przeprowadzać ją niezwykle precyzyjnie. W zamian uzyskujemy jednak materiał który, w zależności od kształtu, może działać jak metal bądź półprzewodnik.
  2. Na koreańskim uniwersytecie Sungkyunkwan przy pomocy Samsung Advanced Institute of Technology opracowano sposób produkcji dużych cienkich płacht grafenu o bardzo dobrych właściwościach elektrycznych. Co prawda inne zespoły naukowe przygotowały nawet prostsze sposoby produkcji, ale ich grafen ma 30-krotnie gorsze właściwości przewodzące. Szerokość koreańskich płacht liczona jest w centrymetrach, charakteryzują się one 80-procentową przezroczystością oraz mogą być zginane i rozciągane bez utraty właściwości elektrycznych. Ponadto łatwo jest je umieszczać na różnych podłożach. "Udowodniliśmy, że ten grafen to jeden z najlepszych materiałów do produkcji elastycznej przezroczystej elektroniki" cieszy się Buyng Hee Hong. Koreańczycy wykorzystali technologię chemicznego osadzania z fazy gazowej. Najpierw na krzemowym podłożu umieścili 300-nanometrową warstwę niklu. Później całość w obecności metanu podgrzali do temperatury 1000 stopni Celsjusza, a następnie szybko ochłodzili. Na powierzchni niklu osadzało się dzięki temu sześć do dziesięciu warstwa grafenu. Następnie udało im się przenieść grafen na elastyczne podłoże bez utraty jego właściwości elektrycznych. Można to zrobić albo rozpuszczając nikiel w specjalnym roztworze i uwalniając w ten sposób grafen z krzemowego podłoża, albo za pomocą gumowej "pieczątki" przenieść go na podłoże elastyczne. W tej chwili udaje się uzyskać płachty grafenu o długości około 10 centymetrów, lecz proces ten można łatwo skalować. Największym osiągnięciem Koreańczyków jest zachowanie świetnych właściwości grafenu. Już w tej chwili są one tak dobre, że materiał mógłby posłużyć do produkcji niewielkich paneli LCD i ekranów dotykowych. Jednak, jak mówi profesor Yang Yang z Uniwersytetu Kalifornijskiego, przewodnictwo uzyskanego grafenu musi zostać poprawione jeszcze 10-krotnie, by nadawał się on do produkcji dużych wyświetlaczy OLED czy organicznych paneli słonecznych.
  3. IBM poinformował o stworzeniu najbardziej wydajnego grafenowego tranzystora polowego. Urządzenie, które może pracować z najwyższymi notowanymi dotąd częstotliwościami, powstało w ramach finansowanego przez DARPA programu Carbon Electronics for RF Applications (CERA). Jego celem jest opracowanie urządzeń komunikacyjnych przyszłej generacji. Prędkość pracy tranzystora zależy od jego wielkości oraz prędkości przemieszczania się elektronów. Specjaliści IBM-a po raz pierwszy udowodnili, że w grafenie, wraz ze zmniejszaniem urządzenia, można osiągać wyższe częstotliwości pracy. Ostatecznie udało im się stworzyć tranzystor, który pracuje z częstotliwością 26 GHz, a długość jego bramki wynosi 150 nanometrów. Eksperci uważają, że udoskonalając materiał dielektryczny oraz zmniejszając będą w stanie znacznie poprawić wydajność swojego tranzystora. Ich zdaniem, po odpowiednich ulepszeniach i stworzeniu bramki długości 50 nanometrów, uzyskają grafenowy tranzystor pracujący z częstotliwościami liczonymi w terahercach.
  4. Profesor James Tour oraz Yubao Li i Alexander Sinitskii z Rice University zauważyli, że grafitowa płytka o grubości zaledwie 10 atomów może świetnie sprawdzić się przy produkcji pamięci komputerowych, których właściwości są znacznie lepsze niż obecnie stosowanych układów flash. Naukowcy badali przewodnictwo elektryczne grafenu i zauważyli, że wykonana zeń komórka pamięci może być mniejsza niż 10 nanometrów. A więc grafitowe pamięci będą 5-krotnie bardziej gęste niż obecnie stosowane, 45-nanometrowe układy flash. Ponadto przełączniki w takich komórkach pamięci mogą być kontrolowane przez 2, a nie przez 3 elementy. To z kolei ułatwia tworzenie trójwymiarowych kości pamięci, poprzez dodawanie kolejnych warstw. A z każdą taką warstwą wzrasta pojemność takiej kości. Olbrzymią zaletą grafenu jest różnica mocy w komórkach znajdujących się w stanie "on" i "off". W rozwijanych właśnie pamięciach zmiennofazowych stosunek ten wynosi 10:1. Z kolei w grafenie jest on jak 1000000:1. Jako, że pamięci tego typu mają tendencję do "przeciekania", może dojść do zafałszowania stanu poszczególnych komórek, a więc do utraty danych. W grafenie sytuacja taka, właśnie ze względu na dużą rożnicę pomiędzy "on" i "off", jest mniej prawdopodobna, a więc grafenowe układy pamięci są znacznie bardziej odporne na zakłócenia. Nie tylko zresztą na nie. Już przeprowadzone testy wykazały, że mogą one bez problemów pracować w temperaturach od -75 do 200 stopni Celsjusza. Ponadto są też odporne na promieniowanie, co pozwoli na wykorzystanie ich w ekstremalnych warunkach. Testy wykazały też, że żywotność grafitowych układów pamięci wynosi do 10 milionów cykli włączenia/wyłączenia, a czas reakcji nie jest większy niż 1 milisekunda.
  5. Na Uniwersytecie Kalifornijskim w Los Angeles (UCLA) opracowano metodę pozyskiwania dużych płacht grafenu o niemal doskonałych właściwościach. Słowo "dużych" odnosi się oczywiście do skali nano, gdyż płachty te mają grubość 0,6 nanometra, a ich długość i szerokość wynoszą 20x40 mikrometrów. To największe dotychczas uzyskane płachty. Profesor Yang Yang i jego zespół umieścili następnie swoje płachty na krzemowym podłożu i stworzyli z nich prototypowe tranzystory polowe. Po uzyskaniu co najmniej 50 takich tranzystorów naukowcy odkryli, że pracują one przy natężeniu kilku miliamperów. Stworzony przez nich grafen sprawuje się zatem około 1000-krotnie lepiej niż grafen produkowany za pomocą obecnie stosowanych metod. Sądzimy, że to zupełnie zmienia warunki gry i w przyszłości umożliwi nam stworzenie grafenowej elektroniki - mówi Yang. Specjaliści wiążą z grafenem olbrzymie nadzieje. Elektrony wędrują w nim dziesiątki razy szybciej niż w krzemie, więc grafen może posłużyć do stworzenia mniejszych, szybszych i mniej energochłonnych podzespołów elektronicznych. Grafen może też zastąpić tlenek indowo-cynowy w elektrodach oraz krzem w wyświetlaczach ciekłokrystalicznych. Istnieje kilka metod pozyskiwania grafenu. Najprostsza to odrywanie grafenu od powierzchni grafitu za pomocą taśmy klejącej. Uzyskuje się w ten sposób niewielkie ilości grafenu w bardzo małych kawałkach. Tymczasem, aby móc zastosować grafen w elektronice, konieczne jest uzyskanie dużych jednorodnych płacht, którymi możnaby pokryć krzemowe podłoże. Wówczas grafen znajdzie zastosowanie w technikach litograficznych. Przed dwoma laty opracowano sposób na pozyskiwanie większych niż dotąd kawałków grafenu. Najpierw utleniono grafit, a nastepnie rozpuszczono go w wodzie. Tlen doprowadzał do oderwania się od grafitu grafenowych płacht, które następnie były umieszczane na podłożu. Później za pomocą wysokiej temperatury lub środków chemicznych pozbywano się tlenu. W ten sposób uzyskiwano na podłożu grafenowe płachty o grubości 1-2 nanometrów i szerokości kilku centymetrów. Jednak przy takiej metodzie produkcji pomiędzy grafenem a podłożem pozostawało uwięzionych sporo atomów tlenu, co niekorzystnie wpływało na elektryczne właściwości grafenu. Yang i jego grupa udoskonalili tę metodę. Utleniony grafit rozpuścili w hydrazynie. To z jednej strony pozwoliło na uzyskanie grafenowych płacht, a jednocześnie usunęło niemal wszystkie atomy tlenu. Następnie grafen został umieszczony na krzemie, chociaż można go też umieścić na podłożu elastycznym. Manish Chhowalla, autor wcześniejszej metody pozyskiwania grafenu, chwali naukowców z UCLA mówiąc, że najważniejszym ich osiągnięciem jest skuteczne usunięcie niemal wszystkich grup tlenowych. Niemal wszystkich, gdyż uzyskali grafen o grubości 0,6 nanometra. Tymczasem czysty grafen ma grubość 0,34 nm. Wiadomo zatem, że część tlenu pozostała nieusunięta. To z kolei oznacza, że właściwości elektryczne uzyskanych podzespołów można jeszcze polepszyć. Naukowcom z UCLA udało się jednolicie pokryć grafenem fragment krzemowego plastra o wymiarach 1,5x1,5 cm. Następnie umieścili tam złote elektrody, uzyskując tranzystory. Osiągnęli więc sporo. Znacznie ulepszyli właściwości elektryczne grafenu i pokryli nim dużą powierzchnię. Dużo zostało jeszcze do zrobienia. Muszą znaleźć sposób na uzyskanie czystego grafenu o grubości 0,34 nanometra i opracować metodę, która pozwoli na jednolite pokrywanie nim co najmniej 12-calowych plastrów krzemowych. Dopóki im się to nie uda, przemysł elektroniczny nie będzie mógł wdrożyć ich wynalazku.
  6. Niemiecka firma AMO, we współpracy z brytyjskimi naukowcami z University of Manchester, stworzyła grafenowy przełącznik. Grafen, dwuwymiarowa struktura węgla, być może w przyszłości zastąpi w elektronice krzem. Materiał ten pozwala na 100-krotnie szybszy przepływ elektronów, niż ma to miejsce w krzemie. Stąd też grafenowy tranzystor może być, teoretycznie, nawet 100 razy bardziej wydajny od swojego krzemowego odpowiednika. Problem w tym, że w grafenie ładunki elektryczne poruszają się z taką łatwością, iż trudno je zatrzymać. A tranzystor, żeby był użyteczny, musi sterować przepływem ładunków elektrycznych, a więc je zatrzymywać bądź przepuszczać. Niemcy zauważyli, że jeśli do grafenu zostanie przyłożone pole elektryczne, powoduje ono zmianę właściwości chemicznych materiału, a to z kolei prowadzi do zmiany jego przewodnictwa. Stworzyli więc strukturę podobną do tranzystora: dwie elektrody połączyli za pomocą grafenu, a pomiędzy nimi umieścili trzecią, która była od grafenu oddzielona cienką warstwą dwutlenku krzemu. Gdy do środkowej elektrody przyłożyli napięcie -5 wolt, zauważyli, że przewodność grafenu zmniejszyła się o sześć rzędów wielkości, prowadząc do zatrzymania przepływu prądu. Po przyłożeniu napięcia +5 wolt, przewodność wróciła do normy. Niemcy zbadali dziesiątki podobnie działających urządzeń. Jeden z eksperymentów daje nadzieję, że z grafenu będzie można produkować pamięci nieulotne. Max Lemme, jeden z badaczy, stwierdza, że o ile obecnie wykorzystywane materiały do produkcji układów pamięci są ograniczone wielkością komórki pamięci, w przypadku grafenu niewykluczone jest, że komórka ta mogłaby osiągnąć wielkość pojedynczej molekuły. Sądzę, że możemy ją zmniejszyć do rozmiarów 1 nanometr na 1 nanometr - powiedział. Na razie jednak nie mamy co liczyć na pojawienie się grafenowej elektroniki. Przełączanie stanów w "tranzystorach" jest zbyt powolne, a przed zastosowaniem grafenu do produkcji układów pamięci trzeba najpierw sprawdzić, czy materiał ten jest w stanie wytrzymać setki tysięcy cykli zapisu i odczytu. Naukowcy wciąż też nie wiedzą, jaki jest mechanizm wspomnianych powyżej zmian właściwości grafenu. Przypuszczają, że pole elektryczne powoduje, iż do grafenu przyłącza się grupa hydroksylowa (OH), która zmienia go w tlenek grafenu. To całkowicie kontrolowana reakcja. Nie powoduje ona zniszczenia struktury grafenu. Po prostu odłączamy i dołączamy molekułę, zmieniając właściwości elektryczne materiału - mówi Andre Geim z University of Manchester.
  7. Naukowcom udało się stworzyć najcieńszy na świecie balon. Jego powłoka składa się z pojedynczej warstwy atomów. Grafenowy balon powstał przez przypadek. Badaliśmy niewielkie grafenowe trampoliny i przypadkowo stworzyliśmy powłokę z grafenu, która otaczała wolną przestrzeń. Zaczęliśmy się jej przyglądać i okazało się, że wewnątrz został uwięziony gaz - mówi Paul McEuen, fizyk z Cornell University. Kolejne badania wykazały zadziwiającą właściwość balonu - jego ścianki są całkowicie nieprzepuszczalne nawet dla najmniejszych cząstek gazu. To niezwykłe, że coś o grubości zaledwie jednego atomu może tworzyć nieprzepuszczalną barierę. Z jednej strony możemy mieć gaz, a z drugiej próżnię lub płyn. A pomiędzy nimi będzie ściana grubości jednego atomu i nic przez nią nie przeniknie - dodaje naukowiec. Trudno wyobrazić sobie wszystkie możliwości zastosowania nowej bariery. Już teraz wiadomo, że może odegrać ona olbrzymią rolę w nauce i medycynie. McEuen mówi np. o tworzeniu "akwariów" z molekułami. Z jednej strony błony można umieścić instrumenty badawcze znajdujące się w próżni lub otoczone powietrzem, a z drugiej - DNA lub białka w roztworach. Dzięki temu, że błona ma grubość zaledwie 1 atomu instrument badawczy będzie mógł zbliżyć się do badanej molekuły na niewielką odległość. Membrana pozwoli też np. na stworzenie wyjątkowo wrażliwych czujników czy filtrów. Gdy mamy nieprzepuszczalną membranę, możemy w niej wycinać otwory o dowolnej średnicy i decydować w ten sposób, co może się przez nią przedostać. Szczegóły badań nad najcieńszym balonem świata ukażą się w piśmie Nano Letters.
  8. Brytyjscy naukowcy z University of Manchester stworzyli najmniejszy tranzystor na świecie. Do jego zbudowania wykorzystali grafen. Tranzystor jest wspólnym dziełem doktora Kostyi Novoselova i profesora Andre Geima, jednego z wynalazców grafenu. To kolejny wynalazek tej dwójki. Tym razem ich tranzystor ma grubość 1 atomu i szerokość 10. Obecnie wciąż udaje się zmniejszyć rozmiary podzespołów elektronicznych budowanych z tradycyjnych materiałów, jednak wiadomo, że taka sytuacja nie będzie trwała bez końca. Głównym problemem jest stabilność materiałów, jeśli wytworzone z nich elementy są mniejsze niż 10 nanometrów (przypomnijmy, że nanometr to 1/1000000 milimetra, a grubość ludzkiego włosa to około 100 000 nanometrów). Obecnie wykorzystywane półprzewodniki tracą przy takiej skali stabilność i zaczynają przemieszczać się po powierzchni w sposób niekontrolowany. Przypomina to ruch kropelek wody na rozgarznej blasze. Brytyjscy naukowcy udowodnili właśnie, że grafen pozostaje stabilny, gdy wytnie się z niego elementy o rozmiarach mniejszych niż 10 nanometrów. Ich tranzystor nie tylko ma szerokość 1 nanometra, ale działa w temperaturze pokojowej. To bardzo ważne, gdyż wcześniej uzyskiwano podobne tranzystory, ale mogły one pracować tylko w bardzo niskich temperaturach. Grafen, od czasu jego odkrycia przed trzema laty, wzbudza olbrzymie zainteresowanie i wiąże się z nim coraz większe nadzieje. Wszystko wskazuje na to, że będzie on materiałem przyszłości, który zastąpi krzem. Profesor Geim jest jednak ostrożny. Jest zbyt wcześnie by obiecywać, że w przyszłości grafen posłuży np. do budowy superkomputerów. W naszej pracy skupiliśmy się tylko na sprawdzeniu, czy istnieją szanse na to, że powstaną tak małe tranzystory. Niestety, obecnie nie dysponujemy technologią, która rzeczywiście pozwoliłaby nam tworzyć podzespoły z dokładnością co do jednego nanometra. Ale to problem, z którym zmaga się cała "pokrzemowa" elektronika przyszłości. Przynajmniej wiemy, że mamy materiał, który podoła temu zadaniu - mówi naukowiec.
  9. Poniższa informacja to żart primaaprilisowy. Andrew Dornall, jeden z inżynierów Intela, poinformował na swoim blogu o stworzeniu przez jego firmę pierwszego w historii grafenowego procesora. Kość przeszła pomyślnie wszystkie testy. Oczywiście technologia, która pozwoli na zastąpienie krzemu grafenem znajduje się na wczesnym etapie rozwoju. Jak informuje Dornall, największym problemem grafenowego CPU jest fakt, że w niskich temperaturach staje się on bardzo kruchy. Będzie to miało znaczenie przy transporcie, montażu oraz zastosowaniu procesora w ekstremalnych warunkach (np. w arktycznych stacjach badawczych). Bardzo możliwe, że, jeśli nie uda się pokonać tej przeszkody, to w okresach, gdy panują niższe temperatury, grafenowe procesory nie będą sprzedawane klientom indywidulanym, którzy będą musieli przynieść posiadany przez siebie komputer do sklepu, gdzie za pomocą specjalistycznych narzędzi procesor zostanie zamontowany. Intel jest jednak dobrej myśli. Procesor już w tej chwili, dzięki większej ruchliwości elektronów w grafenie (wynosi ona nawet 200 000 cm2/VS, podczas gdy wartość dla krzemu to zaledwie 1500 cm2/Vs), jest niemal tak wydajny, jak najbardziej zaawansowane krzemowe układy Intela. Jak tak dalej pójdzie, to za 2-3 lata w notebookach będziemy mieli kości bardziej wydajne, od najlepszych układów serwerowych zbudowanych z krzemu. Do tego będą tańsze i nie będą się w ogóle grzały - pisze Dornall. Jego zdaniem jeszcze pod koniec bieżącego roku Intel dostarczy swoim klientom próbki grafenowych procesorów, a jeśli wszystko odbędzie się zgodnie z planem, to pierwsze CPU zbudowane z grafenu mogą trafić na rynek już w drugiej połowie przyszłego roku. Niewykluczone, spekuluje Dornall, że Intel, zainteresowany jak najszybszym rozwojem procesorów z grafenu, zaproponuje IBM-owi utworzenie wspólnej firmy, która zajmie się rozwojem i produkcją tego typu układów. Trzeba bowiem pamiętać, że IBM prowadzi bardzo zaawansowane prace nad grafenem.
  10. Krzem wciąż pozostaje podstawowym materiałem używanym w elektronice i pomimo pojawiających się czasami głosów, iż jego czas dobiega końca, ciągły postęp technologiczny pozwala na znajdowanie kolejnych zastosowań dla tego materiału. Od pewnego czasu naukowcy zwracają coraz większą uwagę na grafen – dwuwymiarową strukturę atomów węgla ułożonych w heksagonalną sieć. Po raz pierwszy grafen wyizolowano przed kilku laty na uniwersytecie w Manchesterze. W ubiegłym roku informowaliśmy o najcieńszym materiale stworzonym z grafenu oraz o grafenowym tranzystorze. Tym razem naukowcy z Manchesteru, we współpracy z kolegami z Rosji, Holandii i USA po raz kolejny dowiedli niezwykłych właściwości grafenu. Wykazali oni, że elektrony mogą poruszać się w grafenie znacznie szybciej niż w jakimkolwiek innym materiale – złocie, srebrze, krzemie, arsenku galu czy węglowych nanorurkach. Aby uzmysłowić sobie możliwości grafenu posłużymy się przykładem arsenku galu. Materiał ten jest wykorzystywany np. w nadajnikach telefonów komórkowych. Charakteryzuje się bowiem większą ruchliwością elektronów niż krzem, umożliwia więc nadajnikom pracę z większymi częstotliwościami. Dla arsenku galu ruchliwość elektronów wynosi 8500 cm2/Vs, podczas gdy dla krzemu jest to zaledwie 1500 cm2/Vs. To jednak nic w porównaniu z grafenem. Okazało się, że w temperaturze pokojowej w grafenie pozbawionym zanieczyszczeń ruchliwość elektronów dochodzi do... 200 000 cm2/Vs. Podczas eksperymentów wykazano, że dwa czynniki zmniejszają tę ruchliwość. Pierwszy to pofalowana powierzchnia grafenu, która spowalnia elektrony – tej właściwości materiału nie da się poprawi. Druga to zanieczyszczenia, które można usunąć. Andre Geim z Manchester University mówi, że grafen jest najlepszym znanym nam materiałem, który można zastosować w elektronice. Jednak głównym problemem jest, jak zauważa Walt de Heer z Georgia Institute of Technology, uzyskanie czystego grafenu w dużych plastrach nadających się do dalszej produkcji. Dotychczas grafen uzyskiwano w laboratoriach metodami, które nie przydadzą się w fabrykach. Zespół de Heera pracuje nad tym problemem. Obecnie eksperymentują z metodą polegającą na podgrzewaniu plastrów węgliku krzemu do temperatury 1300 stopni Celsjusza. Pod jej wpływem materiał się rozwarstwia i naukowcy uzyskują duże płachty grafenu.
  11. Naukowcom udało się stworzyć najcieńszy materiał w historii, powłokę o grubości pojedynczego atomu. Wykorzystali ją do zbudowania najmniejszego na świecie tranzystora. W przyszłości może on posłużyć do skonstruowania superszybkich komputerów. Profesor Andre Geim i doktor Kostya Novoselov z University of Manchester opublikowali w magazynie Nano Materials artykuł, w którym opisują, jak zbudować tranzystor o grubości 1 atomu i szerokości mniej niż 50 atomów. Przed dwoma laty profesor Geim i jego zespół użył grafitu do stworzenia niezwykle interesującego materiału, który przez pół wieku znany był jedynie w teorii. Mowa tutaj o dwuwymiarowym krysztale, tak zwanym grafenie. Doktor Marcin Sadowski z LCMI CNRS w Grenoble tak opisuje grafen na stronie Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego: Jednymz bardziej obiecujących nowych materiałów, które się ostatnio pojawiły,jest grafen - dwuwymiarowa warstwa atomów węgla, ułożonych wheksagonalną sieć. Wyjątkowa struktura elektroniczna grafenu powodujeniespotykane dotąd właściwości fizyczne, a prostota tego materiału orazmetod jego otrzymywania pobudzają wyobraźnię i zainteresowanie licznychbadaczy na świecie. Elektrony zachowujące się jak relatywistycznecząstki o zerowej masie spoczynkowej powodują, że z grafenem wiązane sąnadzieje na ciekawą nową fizykę w ciele stałym z jednej strony, oraz nanowe zastosowania - w elektronice i nie tylko - z drugiej. Stworzenie grafenu pozwala na zbudowanie tzw. tranzystora balistycznego. W tego typu tranzystorach elektrony podróżują wyjątkowo szybko, gdyż nie napotykają żadnych przeszkód. Ponadto potrzebują bardzo mało energii, a co za tym idzie, wydzielają wyjątkowo mało ciepła. Wynalazcy grafenu stworzyli taki procesor, jednak był on całkowicie niepraktyczny. Obecnie, dzięki stworzeniu materiału o grubości jednego atomu udało się zbudować działający grafenowy tranzystor. Co prawda profesor Geim uważa, że w praktyce technologia ta nie zostanie zastosowana przed 2025 rokiem, ale jego zdaniem, jest ona jedynym ratunkiem dla elektroniki w chwili, gdy fizyczne właściwości krzemu nie pozwolą na dalszą miniaturyzację.
  12. Naukowcom z IBM-owskiego T.J. Watson Research Center udało się wyprodukować grafenowy tranzystor polowy. Dokonali tego za pomocą pojedynczej warstwy atomów węgla umieszczonych na krzemie. Sukces uczonych nie oznacza, że wkrótce do sklepów trafią układy scalone wykorzystujące tego typu tranzystory. Przed naukowcami jeszcze 10 lat badań. Jednak już teraz pracują oni nad wdrożeniem tej technologii do urządzeń konstruowanych przez DARPA (Agencja Badawcza Zaawansowanych Projektów Obronnych). Chcieliśmy porównać prace nad tranzystorami z nanorurek węglowych z tranzystorami grafenowymi. Co prawda tranzystory grafenowe nie są tak wydajne jak te z nanorurek, jednak w grafenie elektrony poruszają się co najmniej 10-krotnie szybciej, niż w krzemie – mówi Phaedon Avouris z IBM-a. Doktor Marcin Sadowski z LCMI CNRS w Grenoble tak opisuje grafen na stronie Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego: Jednym z bardziej obiecujących nowych materiałów, które się ostatnio pojawiły, jest grafen - dwuwymiarowa warstwa atomów węgla, ułożonych w heksagonalną sieć. Wyjątkowa struktura elektroniczna grafenu powoduje niespotykane dotąd właściwości fizyczne, a prostota tego materiału oraz metod jego otrzymywania pobudzają wyobraźnię i zainteresowanie licznych badaczy na świecie. Elektrony zachowujące się jak relatywistyczne cząstki o zerowej masie spoczynkowej powodują, że z grafenem wiązane są nadzieje na ciekawą nową fizykę w ciele stałym z jednej strony, oraz na nowe zastosowania - w elektronice i nie tylko - z drugiej. Naukowcom IBM-a udało się stworzyć w grafenie „tunel’. Wykorzystali do tego cienką „nanowstążkę” grafenu o średnicy zaledwie 20 nanometrów. W ten sposób powstał rodzaj grafenowego przewodu, którym mogły płynąć elektrony. Co ważne, skonstruowany w ten sposób tranzystor został zbudowany dzięki stosowanym obecnie technikom litograficznym. Obecnie pracuje on w bardzo niskich temperaturach. Nanorurki i grafen to tak naprawdę to samo, jednak nanorurki mają dobrze określone brzegi. Tymczasem precyzyjne pocięcie grafenu na nanowstążki jest bardzo trudne – mówi Avouris. Jednak za pomocą konwencjonalnych technik mamy nadzieję, że zmniejszymy średnicę nanowstążki i otrzymamy w ten sposób grafenowy tranzystor polowy, pracujący w temperaturze pokojowej – dodaje. Na potrzeby DARPA uczeni chcą zmniejszyć średnicę przewodu do zaledwie 2 nanometrów.
×
×
  • Create New...