Transistorid ja mäluseadmed muutuvad üha väiksemateks. Nanoskaalasse jõudmiseks tuleb aga teadlastel mõista, kuidas vaid mõned metalliaatomid käituvad, kui need pinnale sadestatakse.
Ameerika Ühendriikide Energeetikaministeeriumi Ames’is asuva laboratooriumi füüsikud uurivad nanoskaalas elektroonika jaoks potentsiaalikate materjalide – grafeeni ja erinevate metallide – omavahelist vastastikmõju. Nad avastasid, et haruldased muldmetallid düsproosium ja gadoliinium reageerivad grafeeniga tugevasti, plii seda aga ei tee, kirjutab Physorg.com.
Teadlased avastasid, et haruldased muldmetallid nagu düsproosium(vasakul) ja teised metallid, näiteks plii(paremal), käituvad erinevalt, kui vaid paar nende aatomit grafeenile sadestada. Aatomid korrastuvad ise pisikesteks saarekesteks. Muldmetallid paistavad liikuvat aeglasemalt, vihjates tugevale elektrilisele vastastikmõjule.
Teadlased sadestasid paar plii või haruldaste muldmetallide aatomit grafeeni pinnale. Isekorrastumisprotsessis liiguvad aatomid isekeskis ning moodustavad grafeeni pinnale saarekesi või ühtlase kile. Saarekeste geomeetria uurimiseks kasutasid uurimuse läbi viinud teadlased eesotsas Michael C. Tringidesiga skaneerivad tunnelmikroskoopi.
,,Me tahtsime mõista kuidas ja kui kiiresti aatomid laiali hajuvad,” sõnas Tringides. ,,Antud juhul liikusid plii aatomid kiiresti, kui me need maha jahutasime, samas düsproosiumi aatomid liikusid aeglaselt – seda ka pärast nende kuumutamist.”
See, kui kiiresti või aeglaselt aatomid liiguvad ning saarekesi moodustavad, annab informatsiooni sellest, kuidas materjal grafeeniga reageerib või sellega elektrone jagab.
,,Kui aatomid liiguvad kiiresti, siis puudub tugev vastasmõju,” sõnas ta. Düsproosiumi korral annab aeglane liikumine aimu faktist, et metall on grafeeniga tugevas vastasmõjus. Gadoliinium reageerib grafeeniga veelgi tugevamini. See vastasmõju on oluline, sest grafeeni kasutamine elektroonikas nõuab metallide kinnitamist grafeenile, et voolu juhtida.
,,Grafeeni loodetakse kasutada ülikiiretest transistorites. Meie töö on asjakohane, sest kui sadestada grafeenile metalli, peab nendevaheline side olema väga tugev, et elektritakistus oleks väike,” selgitas Tringides.
Tringides lisas, et grafeenil tekkivad haruldaste muldmetallide saarekesed on väikesed magnetid. ,,Selgus, et need väiksed saarekesed grafeenil olid väga head nanomagnetid. Nanomagnetite tihedus grafeenil on väga suur, raual on sarnane kõrge saarte tihedus. See võib tulevikus grafeenile sadestatud metallide arvutimäludes kasutamisel kasuks tulla.”
,,Need tulemused on olulised nii fundamentaalfüüsikas kui ka rakendusfüüsikas. Iga kord, kui öelda ‘nano,’ võib teha paljusid väikesi asju. Ning see võib olla midagi väga kasulikku, nagu näiteks magnetiline arvutimälu.”
Leave a Reply