{"id":6042,"date":"2010-07-30T01:05:09","date_gmt":"2010-07-29T22:05:09","guid":{"rendered":"http:\/\/www.fyysika.ee\/uudised\/?p=6042"},"modified":"2010-07-31T13:52:42","modified_gmt":"2010-07-31T10:52:42","slug":"grafeenimullid-matkivad-ulitugevat-magnetvalja","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/www.fyysika.ee\/?p=6042","title":{"rendered":"Grafeenimullid matkivad \u00fclitugevat magnetv\u00e4lja"},"content":{"rendered":"

Plaattina peale kasvatud grafeenikiht avab tee viisile, kuidas igap\u00e4eva rakendustes kontrollida grafeeni elektroonilisi omadusi.<\/strong><\/p>\n

Just siis kui oleks v\u00f5inud juba arvata, et grafeeni v\u00f5rratute omaduste loetelule v\u00f5iks joone alla t\u00f5mmata, suutsid USA teadlased leida imematerjalil veel \u00fche uue omaduse. Omaduse, mis v\u00f5iks eriti r\u00f5\u00f5mustada elektroonikaga tegelevaid insenere, kellele meeldib \u00fclitugevate magnetv\u00e4ljadega m\u00e4ngida.

\"\"<\/a>

Grafeenist nanomullid STM-i (Scanning tunneling microscope) all. Eri v\u00e4rvid m\u00e4rgivad nanomulli k\u00f5rgust plaattinakristalli pinnast. Foto:Courtesy: Crommie labor, UC Berkeley<\/p><\/div><\/p>\n

Selgus, et grafeen v\u00f5ib teatud deformatsiooni korral v\u00e4ga edukalt matkida magnetv\u00e4lja kasulikke omadusi, mis annab uue mooduse \u00fclimaterjali elektrooniliste omaduste kontrollimiseks. Juba kuus aastat tuntud materjal hakkab tulevikus v\u00e4ga t\u00f5en\u00e4oliselt asendama r\u00e4nip\u00f5hiseid elektroonikaseadmeid ning v\u00f5imaldab ka n\u00e4iteks \u00fclikiirete transistorite ehitust. Kuigi grafeen on v\u00e4ga heade juhi omadustega, polnud senini suudetud leida viisi, kuidas kontrollida materjalisiseste elektronide k\u00e4itumist.
\n
\nMichael Crommie<\/strong> \u00fcritas koos oma kolleegidega California \u00fclikoolist ja Lawrence Berkley laboratooriumist kasvatada k\u00f5rgel temperatuuril plaattinakristalli pinnale \u00fche aatomi paksust grafeeni kihti. Eksperimendi k\u00e4igus selgus aga, et kuusnurgakujuliselt organiseerunud s\u00fcsiniku aatomid ei sobi kolmnurgakujulise plaattina struktuuriga p\u00e4ris h\u00e4sti kokku.<\/p>\n

“Kui me jahutasime asjad maha, avastasime me v\u00e4ikesed grafeeni sisse tekkinud mullikesed,” \u00fctles Crommie. Nimelt t\u00f5mbub plaattina jahtumisel rohkem kokku kui grafeen ning t\u00f5mbab seega grafeeni kolmest eri suunast. Tekivad 4-10 nanomeetri laiused ning paari nanomeetri k\u00f5rguste tetraeedrikujulised struktuurid.<\/p>\n

Veidra kuju tekitab kummaline pseudomagnetv\u00e4ljaks kutsutav kvantefekt, mida saab kasutada materjali juhtivuse kontrollimiseks. ‘V\u00e4lja’ sisse l\u00f5ksu j\u00e4\u00e4nud elektronid liiguvad v\u00e4ga v\u00e4ikestes ringides, nagu oleks neid paljastatud p\u00e4ris magnetv\u00e4ljale. Ringid on niiv\u00f5rd v\u00e4ikesed, et sunnivad elektrone v\u00f5tma pigem diskreetseid Landau-nimelisi energiatasemeid harilike mitmete eri tasemete asemel. <\/p>\n

Crommie eksperimendi k\u00e4igus k\u00fc\u00fcndis magnetv\u00e4lja tugevus \u00fcle 300 tesla, mis on tunduvalt tugevam, kui laboritingimustes traditsiooniliselt v\u00f5imalik saavutada oleks. V\u00f5i ohutu. Impulssre\u017eiimis on elektromagnetm\u00e4histe abil v\u00f5imalik saavutada 100 teslase tugevusega v\u00e4lju, kuid ainult sekundi murdosaks. Tugevam magnetv\u00e4li tekitaks juba plahvatuse. Stabiilsete magnetv\u00e4ljade tugevused on sellest veel kolm korda n\u00f5rgemad.<\/p>\n

Crommie s\u00f5nade kohaselt v\u00f5ib elektronide nanomullides diskreetsetele energiatasemetele viimisel olla praktilised rakendused\u00b7: “See n\u00e4itab meile eksperimentaalselt t\u00e4iesti uut viisi, kuidas grafeeni elektroonilisi omadusi kontrollida.” Tulevikus on v\u00f5ib-olla v\u00f5imalik grafeeni lehti piisava t\u00e4psusega valmistada, et kontrollida mullide t\u00e4pset asukohta ning seega ka grafeeni juhtivust.<\/p>\n

Fenomeni eksperimentaalne kinnitus tuli vaid pelgalt paar kuud p\u00e4rast seda, kui Suurbritannia t\u00f6\u00f6r\u00fchm n\u00e4htust etteennustava teoreetilise raamistiku l\u00f5i. Andre Geimi<\/strong> jaoks, kes grafeeni 2004. aastal avastas ning ka praegu teoreetikute t\u00f6\u00f6r\u00fchma kuulus, \u00fcletas leid ootusi. “Me lootsime, et deformatsioone kasutades suudame me luua umbes k\u00fcmne tesla tugevusi magnetv\u00e4lju. Kuigi see on teooriaga koosk\u00f5las, \u00fcletas 300 teslat meie suurimaid unistusi,” \u00fctles Geim Physicsworld.com-le.<\/p>\n

Deformatsioonide kasutamine v\u00f5ib tema s\u00f5nul grafeeni elektrooniliste omadustega v\u00f5rratuid asju teha, “ent tuleb veel palju samme astuda, enne kui ‘deformatroonika’ praktilisteks rakendusteks piisavalt eluj\u00f5uline on.” <\/p>\n

California t\u00f6\u00f6r\u00fchm \u00fcritab aga leida viise, kuidas nanomulle paremini kontrollida ja h\u00e4\u00e4lestada\u00b7:”Me tahame teada, mida elektronid nanomullides t\u00e4pselt teevad ja kuidas need erinevates keskkondades k\u00e4ituvad,” \u00fctles Crommie.<\/p>\n

Crommie t\u00f6\u00f6r\u00fchma uurimus ilmus 30.juulil ajakirjas Science.<\/em><\/p>\n

Allikas:
\nUC Berkley:“Graphene exhibits bizarre new behavior well-suited to electronic devices.”<\/a>
\nLoe lisaks:
\nPhysicsworld: “‘Straintronics’ debuts in graphene”<\/a><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"

Plaattina peale kasvatud grafeenikiht avab tee viisile, kuidas igap\u00e4eva rakendustes kontrollida grafeeni elektroonilisi omadusi. Just siis kui oleks v\u00f5inud juba arvata, et grafeeni v\u00f5rratute omaduste loetelule v\u00f5iks joone alla t\u00f5mmata, suutsid USA teadlased leida imematerjalil veel \u00fche uue omaduse. Omaduse, mis v\u00f5iks eriti r\u00f5\u00f5mustada elektroonikaga tegelevaid insenere, kellele meeldib \u00fclitugevate magnetv\u00e4ljadega m\u00e4ngida. Selgus, et grafeen […]<\/p>\n","protected":false},"author":28,"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":[],"class_list":{"0":"post-6042","1":"post","2":"type-post","3":"status-publish","4":"format-standard","6":"category-rakenduslik-teadus","7":"category-teadusuudis","8":"entry","9":"has-post-thumbnail"},"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6042","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\/28"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcomments&post=6042"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=\/wp\/v2\/posts\/6042\/revisions"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fmedia&parent=6042"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Fcategories&post=6042"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.fyysika.ee\/index.php?rest_route=%2Fwp%2Fv2%2Ftags&post=6042"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}