{"id":3095,"date":"2010-05-26T21:10:44","date_gmt":"2010-05-26T18:10:44","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=3095"},"modified":"2010-06-28T10:39:46","modified_gmt":"2010-06-28T07:39:46","slug":"grafaanil-veel-rohkemgi-potentsiaali-kvanttapid","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=3095","title":{"rendered":"Grafaanil veel rohkemgi potentsiaali: kvantt\u00e4pid"},"content":{"rendered":"

Grafaan(ingl. keeles\u00a0graphane, toim.)\u00a0on\u00a0praegu enimuuritav uus materjal\u00a0kogu maailmas, vooluga on kaasa l\u00e4inud ka Rice’i \u00dclikooli teadlased, kes on ehk sammu eeski.<\/strong><\/p>\n

Rice’i \u00fclikooli masinaehituse, materjaliteaduse ning keemia professori Boris Yakobsoni<\/strong> juhitud teadlased avastasid hiljuti, et eraldades kahedimensionaalselt grafaanlehelt<\/a> kindlatest kohtadest vesinikuaatomeid, avanevad loomulikud puhta grafeeni alad, mis n\u00e4evad v\u00e4lja ning ka k\u00e4ituvad kui kvantt\u00e4pid<\/a>.<\/p>\n

\"\"<\/a>

Rice'i \u00fclikooli teadlased valmistasid need pildid vastavalt nende tehtud grafaani kvantt\u00e4ppide arvutustele. Isopinnad kujutavad elektrone keelutsoonis, mis tegelikkuses sisalduksid kvantt\u00e4ppides. See demonstreerib, et v\u00e4ga v\u00e4he laenguid lekiks vesiniku poolt piiratud alalt, n\u00e4iteks t\u00e4pilt. Pilt: Evgeni Penev,Abhishek Singh<\/p><\/div>\n

Selline avastus avab aga ukse k\u00fcmnetele uutele v\u00f5imalustele \u00fcha v\u00e4iksemateks muutuvates nanoelektroonikaseadmetes, kus h\u00e4stikontrollitavate omadustega nanot\u00e4ppidel suur osakaal on, seda eriti k\u00f5rgtehnoloogilistes optikaseadmetes.<\/p>\n

J\u00e4reldoktorantide ning artikli kaasautorite Abhishek Singhi<\/strong> ning Evgeni Penevi<\/strong> teoreetiline t\u00f6\u00f6 avaldati ajakirja ACS Nano veebiv\u00e4ljaandes eelmisel n\u00e4dalal. \u00dcks Suurbritannia ajakiri nimetas\u00a0Rice’i \u00dclikool\u00a0hiljuti maailma number 1 teaduskeskuseks materjalide alal.<\/p>\n

Grafaan on lihtsalt modifitseeritud grafeen, kus struktuuri m\u00f5lemale k\u00fcljele on lisatud vesinikuaatomeid, mis k\u00e4ituvad isoleerivalt. Kuigi seesugune materjal on tehniliselt siiski \u00fche aatomkihi paksune, pakub see siiski palju v\u00f5imalusi materjali pooljuht-omadustega m\u00e4ngimiseks.<\/p>\n

Kvantt\u00e4pid on m\u00f5nest kuni mitmest aatomist kristallilised molekulid, mis reageerivad vastastikku valguse ning magnetv\u00e4ljaga, seda aga v\u00e4ga unikaalsel moel. T\u00e4pi suurus m\u00e4\u00e4rab \u00e4ra selle keelutsooni laiuse – energia koguse, mida on tarvis vooluringi sulgemiseks – ning muudab v\u00f5imalikuks selle reguleerimise t\u00e4psele v\u00e4\u00e4rtusele. Aktiveeritud t\u00e4ppide\u00a0kiiratav valgus ning energia muudab t\u00e4pid eriti kasulikuks keemilistes sensorites, p\u00e4ikesepatareides, meditsiinilistes pilditehnoloogiaseadmetes ning nanosuuruses vooluringides kasutamiseks.\u00a0<\/p>\n

Singh ning Penev arvutasid v\u00e4lja, et grafaani m\u00f5lemalt k\u00fcljelt vesinikusaarekesi eemaldades j\u00e4\u00e4vad j\u00e4rgi n\u00f6. ‘kaevud’, millel on k\u00f5ik kvantt\u00e4ppide omadused. Tulemused v\u00f5ivad osutuda kasulikuks suure hulga t\u00e4ppide tekitamisel mitmete rakenduste jaoks.<\/p>\n

,,J\u00f5udsime selliste tulemusteni t\u00e4iesti teise t\u00f6\u00f6 kaudu, kus uuriti energialadustamist vesinikuaatomite neeldumise kaudu grafeenil,” s\u00f5nas Yakobson. ,,Abishek ning Evgeni m\u00f5istsid, et selline olekumuutus(grafeenist grafaaniks) koos muutusega metallist isoleerijaks pakub uusi v\u00f5imalusi nanotehnoloogias.<\/p>\n

Nende uurimust\u00f6\u00f6 paljastas mitmeid huvitavaid omadusi. Leiti, et vesinikuaatomite eemaldamisel on t\u00fchjaksj\u00e4\u00e4nud ala alati kuusnurkne, j\u00e4ttes grafeeni ja grafaani vahele \u00fcli\u00f5hukese liitekoha. See on oluline, sest see t\u00e4hendab, et iga t\u00e4pp on v\u00e4ga kokkupakitud, arvutused n\u00e4itavad v\u00e4ga v\u00e4ikest laengute leket grafaani substraadile(kuidas t\u00e4pselt aga vesinikuaatomeid grafaani v\u00f5restikult eemaldada on selle kallal t\u00f6\u00f6tavate materjaliteadlaste jaoks\u00a0veel lahtine k\u00fcsimus).<\/p>\n

,,Kui sul on keskkonnas aatomitaolised spektrid, on t\u00e4pi suurust muutest v\u00f5imalik keelutsooni laiusega\u00a0m\u00e4ngida,” seletas Singh. ,,P\u00f5him\u00f5tteliselt on v\u00f5imalik selle optilisi omadusi vastavalt oma vajadustele seadistada.<\/p>\n

Lisaks optilistele rakendustele v\u00f5ivad t\u00e4pid osutuda kasulikuks \u00fchemolekulistes andurites ning nende abil oleks v\u00f5imalik j\u00f5uda ka \u00fcliv\u00e4ikeste transistorite v\u00f5i pooljuhtlaseriteni.<\/p>\n

Praegu j\u00e4\u00e4b aga k\u00fcsimuseks, kuidas valmistada grafaanlehel\u00a0kvantt\u00e4ppide kogumeid, kuid ei Singh ega Penev ei arva, et see takistus oleks \u00fcletamatu.<\/p>\n

,,Meie arvates on artiklis avaldatud \u00fcldj\u00e4reldused piisavad, et eksperimentaatoreid m\u00f5tlema panna,”\u00a0leidis Singh. ,,M\u00f5ned juba t\u00f6\u00f6tavad meie uuritud suunas.”<\/p>\n

,,Tegelikult toetab nende t\u00f6\u00f6 seda, mida meiegi \u00f6elda tahame, et t\u00e4ppide kogumite tekitamist on v\u00f5imalik teha kontrollitult,” lisas Penev.<\/p>\n

Millal neist teadmistes aga kommertsrakendustes kasu on? ,,See on keeruline k\u00fcsimus. Ma ei usu, et see kaugel on, kuid eelnevalt tuleb \u00fcletada m\u00f5ned takistused. Ma ei usu, et saame mingeid ajalisi piiranguid anda, kuid see v\u00f5ib juhtuda varsti,” v\u00f5ttis Singh asja kokku.<\/p>\n

Allikas<\/a><\/p>\n

Teadusartikkel<\/a> “Vacancy Clusters in Graphane as Quantum Dots”<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Grafaan(ingl. keeles\u00a0graphane, toim.)\u00a0on\u00a0praegu enimuuritav uus materjal\u00a0kogu maailmas, vooluga on kaasa l\u00e4inud ka Rice’i \u00dclikooli teadlased, kes on ehk sammu eeski. Rice’i \u00fclikooli masinaehituse, materjaliteaduse ning keemia professori Boris Yakobsoni juhitud teadlased avastasid hiljuti, et eraldades kahedimensionaalselt grafaanlehelt kindlatest kohtadest vesinikuaatomeid, avanevad loomulikud puhta grafeeni alad, mis n\u00e4evad v\u00e4lja ning ka k\u00e4ituvad kui kvantt\u00e4pid. Selline avastus […]<\/p>\n","protected":false},"author":32,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"_genesis_hide_title":false,"_genesis_hide_breadcrumbs":false,"_genesis_hide_singular_image":false,"_genesis_hide_footer_widgets":false,"_genesis_custom_body_class":"","_genesis_custom_post_class":"","_genesis_layout":"","footnotes":""},"categories":[31,16],"tags":[45],"class_list":{"0":"post-3095","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"tag-grafeengrafaan","9":"entry","10":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3095","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/users\/32"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=3095"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/3095\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=3095"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=3095"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=3095"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}