• Eesti Füüsika Selts
    • Eesti Füüsika Selts
    • Eesti füüsikapäevad ja füüsikaõpetajate päevad
      • 2017.a. füüsikapäevad
      • 2016.a. füüsikapäevad
      • 2015. a. füüsikapäevad
      • 2003.a. füüsikaõpetajate päev
    • EFS Täppisteaduste Suve- ja Sügiskoolid
      • 2017.a. sügiskool
      • 2016.a. sügiskool
      • 2015.a. sügiskool
      • 2014.a. sügiskool
      • 2013.a. suvekool
      • 2013.a. sügiskool
      • 2012.a. suvekool
      • 2012.a. sügiskool
      • 2011. a. suvekool
      • 2010. a. suvekool
      • 2010.a. sügiskool
      • 2009.a. sügiskool
      • 2008.a. suvekool
      • 2008.a. sügiskool
      • 2007. a. suvekool
      • 2007.a. sügiskool
      • 2006.a. suvekool
      • 2005.a. suvekool
      • 2005.a. sügiskool
      • 2004.a. suvekool
      • 2004.a. sügiskool
    • Füüsika õpetajate sügisseminarid Voorel
      • Voore 2017
      • Voore 2015
      • Voore 2011
      • Voore 2009
    • EFS aastaraamatud
    • Teadusbuss
    • Teaduslaagrid
    • FKB õpikojad
    • Akadeemiline füüsikaolümpiaad
    • Tähe perepäevad TÄPE

FYYSIKA.EE

Elu, loodus, teadus ja tehnoloogia

  • Arvamus ja Inimesed
    • Arvamus
    • Persoon
  • Eestist endast
    • Teated
  • Teadusuudised
    • Eesti teadusuudised
      • Tartu Ülikool
      • KBFI
      • Tallinna Tehnikaülikool
      • Tõravere Observatoorium
    • FYYSIKA.EE hoiab silma peal – Teemad
    • Referaadinurgake
    • Päevapilt
  • RSS teletaip
    • RSS Füüsikaharidus
    • RSS Kosmos
    • RSS Teadus
    • RSS Arvamus
    • RSS Tehnoloogia
  • Füüsika koolis
    • Füüsikaõpetajate võrgustik
    • TÜ koolifüüsika keskus
    • EFS füüsikaõpetajate osakond
    • Eesti füüsikaolümpiaadid
    • Videod ja simulatsioonid
    • Füüsika e-õpikud
    • Lahedad projektid
  • Kontakt

Uued teadmised grafeeni-metalli vastastikmõjudest

6.04.2010 by Stiina Kristal Leave a Comment

Hiljutise uurimistöö käigus leidsid teadlased Brookhaven National Laboratory’st mitmeid hämmastavaid detaile grafeeni elektriliste ja optiliste omaduste kohta jälgides grafeeni kiht-kihi haaval ‘kasvamist.’  Tänu nende uurimusele võib grafeenist saada materjal, mida kasutatakse tulevikus arvutite, digitaalsete ekraanide ja elektrooniliste sensorite väljatöötamisel.

Ruteeniumile kasvatatud grafeeni kaksikkihi elektrontsoonide mõõtmised.

Ruteeniumile kasvatatud grafeeni kaksikkihi elektrontsoonide mõõtmised.

,,Grafeen on materjal millel on tõesti potentsiaali asendada elektroonikatööstuses kasutatavat räni,” lausus Peter Sutter, materjaliteadlane Brookhaveni Rakenduslike Nanomaterjalide Keskusest. ,,See on õhuke, läbipaistev, tugev ning hästi voolu juhtiv – kõik väga olulised omadused kõigele, mis seotud arvutikiipide, puutetundlike ekraanide ja päikesepatareidega.”

,,Grafeen on materjal millel tõesti on potentsiaali asendada elektroonikatööstuses räni.”

Teadlaste jaoks on üheks suurimaks väljakutseks nuputada välja viis grafeeni masstootmiseks. Lihtsaimaks viisiks on grafiidist üksikute grafeenlehtede ‘mahakraapimine,’  kuid selle meetodiga saadakse ainult väikesed, sakiliste äärtega lehekesed, mis on enamiku rakenduste jaoks sobimatud.

Sutteri töögrupp Brookhavenis kasvatab grafeeni metallsubstraadil – meetod, mille abil on võimalik valmistada suuri ühekihilisi lehekesi väga laial aluspinnal(tuhandeid kordi suuremad kui tükid, mis saadud ‘kraapimismeetodil’). Selleks kuumutatakse esmalt üksik ruteeniumi kristall temperatuurile, mis ületab 1000 kraadi Celsiust, ning lastakse sellele süsinikurikast gaasi. Kõrgetel temperatuuridel täidavad süsiniku aatomid tühjad kohad metallikristallis. Kui nüüd kristalli aeglaselt jahutada, lükatakse süsinikuaatomid metalli pinnale, kus nad moodustavad üksikuid grafeeni kihte. Tekkivate kihtide arvu on võimalik kontrolli all hoida, jälgides algselt ruteeniumkristalli imenduvate süsiniku aatomite hulka.

,,Üks selle meetodi unikaalseid omadusi on, et me saame materjali paksust kontrolli all hoida, kasvatades grafeeni kiht kihi haaval,” lausus Sutter. ,,Tänu sellele on meil võimalik olnud jälgida kuidas grafeeni struktuur ning elektrilised omadused muutuvad lisades substraadile ükshaaval kihte juurde.”

Ajakirjas Nano Letters ilmunud artiklist selgusid üllatavad tulemused.  ,,Me leidsime, et kui üksik grafeenkiht kasvatatakse sellisele metallile nagu ruteenium, sidustub metall väga tugevasti süsiniku aatomitega ning muudab grafeeni tavalisi omadusi,” sõnas Sutter. ,,Need tavapärased omadused aga taastuvad järgnevates kihtides.”

,,Kui üksik grafeenkiht kasvatatakse sellisele metallile nagu ruteenium, sidustub metall väga tugevasti süsiniku aatomitega ning muudab grafeeni tavalisi omadusi.”

Teiste sõnadega: esimene ruteeniumile kasvatatud grafeenkiht küllastab metallsubstraadi, lastes järgnevatel kihtidel taastada oma tavapärased omadused.

,,Selle kasvuprotsessi tulemusena käitub kahekihiline struktuur kui isoleeritud grafeeni üksikkiht ning kolmekihiline struktuur käitub kui isoleeritud kaksikkiht.”

Teadlastegrupi, kuhu kuuluvad lisaks Mark Hybertsen, Jurek Sadowski ning Eli Sutter, avastus paneb aluse tuleviku grafeenitootmisele keeruliste tehnoloogiate tarbeks ning aitab teadlastel mõista, kuidas metallid muudavad grafeeni omadusi.

Loe lisaks:

Teadusartikkel: http://pubs.acs.org/doi/abs/10.1021/nl901040v

Artikkel lehel physorg.com: http://www.physorg.com/news189413854.html

Teised selle mõtteraja postitused

  1. Maailma väikseim FM raadiosaatja
  2. Teadustöö grafeeni ja boornitriidi kaksikkihtmaterjali valmistamisest võib tähendada läbimurret transistoritööstuses
  3. Grafeen kiirgab infrapunavalgust
  4. Grafüün võib olla veelgi kasulikum kui grafeen
  5. Esimene detailne pilt lämmastikuga dopeeritud grafeenist
  6. Voltimine tugevdab grafeeni veelgi
  7. Grafeen 2.0: unikaalse materjali uus valmistusmeetod
  8. Aatomjõumikroskoobi teraviku abil saab grafeen-nanojuhtmeid ‘kirjutada’
  9. Kriitilisest käitumisest grafeenis
  10. Pigem efekt kui defekt – samm lähemale väiksemate, kiiremate grafeenipõhiste seadmeteni

Filed Under: Rakenduslik teadus, Teadusuudised Tagged With: Grafeen&Grafaan

Leave a Reply Cancel reply

Your email address will not be published. Required fields are marked *

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

FYYSIKA.EE hoiab silma peal

biofüüsika Elementaarosakesed ja LHC eksperiment Grafeen&Grafaan Inimene kosmos maa IPhO2012 Kauged planeedid Kliima‑ ja ilmaennustused Kuidas saada nähtamatuks Kvantarvutid kvantnähtused Kütuseelemendid Maavälise elu otsingud Magnetmaterjalid Materjalimaailm nanotehnoloogia Saagu valgus Tehnovidinad Tulevikuenergia Tumeenergia ja tumeaine Tuumafüüsika Vaata sissepoole ülijuhid

Värskemad kommentaarid

  • weat5her { Vastavalt voistluse tulemustele arvatakse juulis Sveitsis toimuva rahvusvahelise fuusikaolumpiaadi Eesti voistkonna liikmeteks Kristjan Kongas, Taavet Kalda, Kaarel Hanni, Jonatan Kalmus ja Richard Luhtaru. }
  • lambda { Huvitav ja informatiivne ülevaade astrofüüsika hetkeseisu kohta. Paar väikest apsu tõid tõsisele tekstile lõbusat vaheldust ja panid peas helisema lambada-rütmid, kui lugesin, et „varsti hakkasid... }
  • test { Mis kell see seminar siis on kah? }
  • Aigar { YYSIKA.EE planeerib ühe sellise palli lennutamist 22. aprillil 2015.a. - Kuidas läks? }

Sõbrad Facebook'is

Meid toetavad:

Copyright © 2021 · News Pro Theme on Genesis Framework · WordPress · Log in