Os pesquisadores da Rutzers University-New Brunswick descobriram uma nova classe de materiais chamados de recursos eletrônicos exclusivos que podem fortalecer as tecnologias futuras.
A relação sexual mostra as formas recém -descobertas de propriedades eletrônicas que podem abrir caminho para material eletrônico avançado, computação quântica e materiais ecológicos, disseram os cientistas.
Conforme descrito em um relatório no Journal of Science MaterialOs cientistas decoraram duas camadas ultrafinas de grafeno, uma folha de átomos de carbono uma nuclear organizada em cada grade de hexagon. Eles os envolveram um pouco de um nitreto de boro de cristal hexagonal feito de boro e nitrogênio. Uma confusão sutil entre as camadas que criaram meus padrões de És – duas telas sutis de malha que foram vistas quando superadas – mudaram significativamente a maneira como os elétrons foram removidos através dos elementos.
“Nossa descoberta abre uma nova maneira de projetos de materiais”, o Conselho de Governador do Departamento de Física e Astronomia da Escola de Artes e Ciências Rootzers, e Eva Andrei, a principal autora do estudo. “Os intercristais nos dão uma nova alça para controlar o comportamento eletrônico usando nossa única geometria, sem alterar a composição química do material” “
Compreendendo e controla as características únicas dos elétrons nos intercalidos, os cientistas podem usá -los para desenvolver tecnologia como transistores e sensores mais qualificados, que antes são necessários para misturar componentes e processamento mais complexos, dizem os pesquisadores.
“Você pode imaginar projetar um circuito eletrônico inteiro, onde cada níveis de disseminação, detecção, detecção de funções, que se espalham, são controlados pela geometria”, disse Jedidia Pixol, professora associada de física e co-autores de pesquisa. “Os intercristais pode ser o bloco de construção desta tecnologia futura nacional.
O “Discovery” Twistronics “depende de uma técnica crescente da física moderna, onde as camadas dos materiais são anexadas para criar os padrões de Mayer É em certos ângulos, essas configurações alteram significativamente o comportamento dos elétrons em substâncias, que não estão disponíveis em cristais regulares.
Andrei e sua equipe apareceram pela primeira vez no conceito fundamental no dia 21, quando mostraram que os padrões de Myra no grafeno de torção reformulam drasticamente sua estrutura eletrônica. Essa descoberta ajudou as sementes do campo da Twistronics.
O elétron são as pequenas partículas que percorrem os materiais e são responsáveis pelo gerenciamento da eletricidade. Em cristais regulares, que contêm um padrão de repetição na formação de uma grade perfeitamente decorada dos átomos, a maneira como os elétrons são bem compreendidos e estimados. Se um cristal é girado ou transferido por um certo ângulo ou distância, ele parece o mesmo devido a uma propriedade inerente conhecida como simetria.
Os pesquisadores descobriram os recursos eletrônicos dos inter -sistemas, mas podem variar significativamente com pequenas mudanças em sua estrutura. Essa variabilidade pode levar a um comportamento novo e anormal, como supercondatividade e magnético, que geralmente não são encontrados em cristais regulares. Os materiais de supercondacting prometem fluxo elétrico que fluem continuamente à medida que operam eletricidade com resistência zero.
A relação sexual pode fazer parte do novo circuito para eletrônicos de baixa perda e sensores nucleares que podem desempenhar um papel na criação de computadores quânticos e na obtenção de novas formas de tecnologia do consumidor, disseram os cientistas.
Os materiais também fornecem a possibilidade de tecnologia eletrônica mais ecológica como base para a base.
“Como essas estruturas podem ser feitas com muito carbono, boro e nitrogênio do que os elementos da Terra Rara, eles também podem fornecer caminhos mais duráveis e escaláveis para as tecnologias futuras”, disse Andrei.
Intercristais não são apenas diferentes dos cristais convencionais. Eles também são diferentes dos Casicristals, um tipo especial de cristal foi descoberto com uma estrutura de ordem em 1982, mas é encontrado sem um padrão de repetição em cristais regulares.
Os membros da equipe de pesquisa nomeiam sua invenção “intergrâncias” porque são uma mistura entre cristais e casicristais: eles têm padrões repetidos como casicristais, mas cristais regulares compartilham a simetria.
“A descoberta de casicristais no século IX desafiou as antigas regras sobre disciplina nuclear”, disse Andrei. “Nós avançamos um passo adiante com intercristalas, mostrando que os materiais podem ser feitos engenheiros para acessar novos estágios de substância, explorando a frustração geométrica na menor escala”.
Os pesquisadores de rootzers estão otimistas sobre as futuras aplicações dos intercristais, sobre a abertura de novas possibilidades para explorar e gerenciar materiais no nível atômico.
“É simplesmente o começo”, disse Pixl. “Estamos muito satisfeitos em ver onde essa descoberta nos levará e como isso afetará a tecnologia e a ciência nos próximos anos”.
Outros pesquisadores da Routeers que contribuíram para este estudo incluem associados de pesquisa, Jinwan Lai, Guhong Lee e Angela Co do Departamento de Física e Astronomia.
Cientistas do Instituto Nacional de Material Instituto no Japão também contribuíram para o estudo.
