Czy ten materiał będzie lepszy niż grafen?

Politechnika Wrocławska
Reklama
Reklama

Grafen jest materiałem, który może zrewolucjonizować wiele różnych branż. Nie oznacza to jednak, że naukowcy spoczęli na laurach i nie poszukują innych równie rewolucyjnych substancji. Zespół naukowców z Katedry Fizyki Doświadczalnej Politechniki Wrocławskiej odkrył właśnie unikalne właściwości chalkogenków metali przejściowych.

Dr hab. inż. Joanna Jadczak (na zdj.), dr inż. Joanna Kutrowska-Girzycka i dr hab. inż. Leszek Bryja z wrocławskiej politechniki prowadzili wspólne badania z naukowcami z Niemiec, Rosji, Japonii i Tajwanu. Dotyczyły one nowych materiałów półprzewodnikowych, tzw. atomowo cienkich, czyli takich, które dają się łatwo rozdzielać na warstwy o różnej grubości.

Tematyka ta stała się obiektem szczególnie intensywnych badań po otrzymaniu pojedynczej dwuwymiarowej warstwy węgla, tzw. grafenu i odkryciu jego bardzo unikalnych własności.

Reklama

Chalkogenki metali przejściowych podobne do grafenu

Badane przez nas monowarstwy chalkogenków metali przejściowych są podobnie jak grafen atomowo cienkie, ale w przeciwieństwie do grafenu, który jest półmetalem, są półprzewodnikami. A to daje możliwości większych zastosowań w budowie urządzeń elektronicznych nowej generacji – mówi Joanna Jadczak z Wydziału Podstawowych Problemów Techniki.

Monowarstwy chalkogenków metali przejściowych mają szereg interesujących własności. Silne ograniczenie przestrzenne elektronów i dziur w monowarstwach chalkogenków prowadzi do ich silnego oddziaływania kulombowskiego (nieduża odległość pomiędzy cząstkami). Skutkuje to tym, że energie wiązań ekscytonów są rzędu setek milielektoonowoltów, co z kolei powoduje, że są one stabilne nawet w temperaturach pokojowych – wyjaśnia Leszek Bryja, prof. uczelni.

prace w laboratorium nad nowym materiałem

Ponadto ekscytony mogą mieć określone własności spinowe i dolinowe. Mogą więc być zarówno jasne, tzn. dozwolone dla przejść optycznych ze względu na reguły wyboru (przez co mają krótki czas życia), jak i ciemne, tzn. niedozwolone dla przejść optycznych, z długimi czasami życia.

Odkryliśmy, jak, pobudzając takie struktury światłem z zakresu widzialnego promieniowania elektromagnetycznego, można doprowadzić do sprzężenia pomiędzy ciemnymi a jasnymi ekscytonami. 

tłumaczy Joanna Jadczak.

Reklama

Szereg nowych możliwości dla optoeletroniki

Zbadanie własności fizycznych półprzewodnikowych monowarstw chalkogenków metali przejściowych i kontrola tych własności ze względu na ich unikalny charakter ma duże znaczenie w kwestii wykorzystania ich w optoelektronice i spintronice, jak również informatyce.

Przy tym projekcie współpracowaliśmy z badaczami z: Ioffe Institute w Sankt Petersburgu, TU Dortmund University, National Taiwan University of Science and Technology w Taipei i National Institute for Materials Science w Tsukubie. Pokazaliśmy, że we współpracy z czołowymi ośrodkami naukowymi potrafimy zarówno wytworzyć materiały o wysokiej jakości, jak również zbadać ich unikalne własności – podkreśla Joanna Kutrowska-Girzycka.

Źródło: Politechnika Wrocławska

Reklama

O Autorze

MM Magazyn Przemysłowy jest tytułem branżowym typu business to business, w którym poruszana jest tematyka z różnych najważniejszych sektorów przemysłowych. Redakcja online MM Magazynu Przemysłowego  przygotowuje i publikuje na stronie artykuły techniczne, nowości produktowe oraz inne ciekawe informacje ze świata przemysłu i nie tylko.

Tagi artykułu

Zobacz również

Chcesz otrzymać nasze czasopismo?

Zamów prenumeratę
Reklama