Группа физиков из Университета штата Аризона обнаружила, как изменить кристаллическую структуру графена при помощи электрического поля.
Это открытие стало важным шагом к возможному использованию графена в микропроцессорах, которые будут меньше и быстрее, чем современные компоненты, построенные на основе кремния.
Графен состоит из чрезвычайно тонких листов графита. Если его поместить под мощный электронный микроскоп, то станет заметна листовая структура графена в виде сшитых атомов углерода, напоминающих проволочную сетку. При манипулировании электрическим полем, часть материала превращается в металл, а часть ведет себя как полупроводник.
Графен представляет материал, имеющий одну из самых тонких структур в мире. 300 000 слоев графена составляют всего лишь толщину человеческого волоса. Ученые и инженеры заинтересованы в нем из-за его возможного применения в микроэлектронных устройствах, в надежде перейти от кремниевых устройство к графеновым. Хитрость заключается в том, чтобы контролировать поток электронов через материал, что станет необходимой предпосылкой для применения его в электронных схемах.
Брайан Лерой, адъюнкт-профессор физики в университете штата Аризона, а также другие сотрудники, устранили это препятствие на пути указанной цели, показав, что электрическое поле способно контролировать кристаллическую структуру материала, который состоит из трех слоев графена.
Большинство материалов требуют высоких температур или огромного давления, что бы их кристаллическая структура изменилась. Графен выгодно отличается от большинства известных современных материалов.
«Это чрезвычайно редкое для материала явление — изменять свою кристаллическую структуру просто под воздействием электрического поля. Из-за различных конфигураций укладки слоев графена по обе стороны от доменной стенки, одна сторона материала ведет себя как металл, в то время как другая сторона ведет себя как полупроводник. Теперь у нас есть механизм превращения материала из металла в полупроводник и наоборот, чтобы контролировать поток электронов. Создание трехслойного графена является исключительно уникальной системой, которая может быть использована для создания новых устройств.», — сказал Лерой.
В то время, как предстоят еще дополнительные исследования, прежде чем графен может найдет применение в промышленном масштабе, специалисты уже сейчас уверены, что именно за этим материалом будущее электроники двадцать первого века. Хотя, не все согласны с этим утверждением. Напомним, совсем недавно ученые выяснили, что графен опасен для здоровья.