Czy ten materiał będzie lepszy niż grafen?

Czy ten materiał będzie lepszy niż grafen? Politechnika Wrocławska

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

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