برای تماس اینجا کلیک کنید

مقالات شتابدهنده

graphene

در روشی جدید، می‌توان نانومواد را با دقت کمتر از 10 نانومتر طراحی کرد

در روشی جدید، می‌توان نانومواد را با دقت کمتر از 10 نانومتر طراحی کرد.

 

در یک روش جدید، نانومواد را می توان با دقت کمتر از 10 نانومتر طراحی کرد. این می تواند راه را برای قطعات الکترونیکی سریعتر و کم مصرف تر هموار کند.

 

محققان DTU و Graphene Flagship هنر الگوسازی نانومواد را به سطح جدیدی رسانده اند. الگوسازی دقیق مواد دو بعدی راهی است برای ساخت دستگاه های محاسبه و ذخیره سازی با استفاده از مواد دو بعدی. که می تواند عملکرد بهتر و مصرف برق بسیار کمتری نسبت به فناوری امروزی داشته باشد.

 

یکی از مهمترین اکتشافات اخیر در زمینه فیزیک و فناوری مواد ، مواد دو بعدی مانند گرافن است. گرافن قوی تر ، نرم تر ، سبک تر و در انتقال حرارت و الکتریسیته بهتر از سایر مواد شناخته شده است.

 

بی نظیرترین ویژگی آنها شاید قابلیت برنامه نویسی روی آنها باشد. با ایجاد الگوهای ظریف در این مواد ، می توانیم خواص آنها را به طرز چشمگیری تغییر دهیم و احتمالاً دقیقاً آنچه را که نیاز داریم بسازیم.

 

در DTU ، دانشمندان بیش از یک دهه است که با استفاده از دستگاههای پیچیده لیتوگرافی در اتاق تمیز اتاق 1500 متر مربع ، بر پیشرفت روز دنیا در الگوسازی مواد دو بعدی کار کرده اند. کار آنها در مرکز گرافن نانوساختار DTU ، با پشتیبانی بنیاد ملی تحقیقات دانمارک و بخشی از Graphene Flagship است.

 

سیستم لیتوگرافی پرتو الکترونی در DTU Nanolab می تواند جزئیات را تا 10 نانومتر بنویسد. محاسبات رایانه ای می تواند شکل و اندازه الگوهای موجود در گرافن را برای ایجاد انواع جدید لوازم الکترونیکی پیش بینی کند. آنها می توانند از بار الکترون و خواص کوانتومی مانند چرخش یا درجه دره آزادی استفاده کرده و منجر به محاسبات با سرعت بالا با مصرف برق بسیار کمتر شوند. با این حال ، این محاسبات از وضوح بالاتری نسبت به بهترین سیستم های لیتوگرافی که می توانند ارائه دهند ، درخواست می کند: وضوح اتمی.

 

پروفسور و سرپرست گروه DTU Physics ، پیتر بوگیلد ، می گوید: "اگر ما واقعاً می خواهیم قفسه گنجینه الکترونیک کوانتومی آینده را باز کنیم ، باید به زیر 10 نانومتر برویم و به مقیاس اتمی نزدیک شویم."

 

و این دقیقاً همان چیزی است که محققان در انجام آن موفق شده اند.

 

ما در سال 2019 نشان دادیم که سوراخ های دایره ای شکل با فاصله فقط 12 نانومتری، گرافن نیمه فلزی را به یک نیمه هادی تبدیل می کند. اکنون ما می دانیم چگونه سوراخ های دایره ای و اشکال دیگر مانند مثلث ، با گوشه های تیز نانومتری ایجاد کنیم. چنین الگوهایی می توانند الکترونها را بر اساس چرخش آنها مرتب کرده و اجزای ضروری برای اسپینترونیک یا والایترونیک را ایجاد کنند. این تکنیک روی سایر مواد دو بعدی نیز کار می کند. با استفاده از این ساختارهای فوق العاده کوچک ، ممکن است متالن های بسیار فشرده و قابل تنظیم الکتریکی ایجاد کنیم تا در ارتباطات سریع و بیوتکنولوژی مورد استفاده قرار گیرد.

 

مثلث تیز

 

این تحقیقات توسط Lene Gammelgaard ، فارغ التحصیل مهندسی از DTU در سال 2013 انجام شد و از آن پس نقش مهمی در اکتشاف تجربی مواد دو بعدی در DTU ایفا کرده است:

 

 او می گوید: ترفند این است که نانومواد بور-نیترید شش ضلعی را روی موادی که می خواهید الگو کنید قرار دهید. سپس سوراخ هایی را با دستور العمل خاص حکاکی انجام می دهید

 

"فرایند حکاکی که ما طی سالهای گذشته در الگوهای کوچک زیر سیستم های لیتوگرافی پرتو الکترونی ما ایجاد کردیم ، در غیر این صورت حدود 10 نانومتر شکستنی است. فرض کنید ما یک سوراخ دایره ای با قطر 20 نانومتر ایجاد می کنیم ؛ سپس سوراخ گرافن می تواند تا 10 نانومتر کاهش می یابد. در حالی که اگر یک سوراخ مثلثی ایجاد کنیم ، با حفره های گرد از سیستم لیتوگرافی ، کوچک شدن یک مثلث کوچکتر با گوشه های خود تیز می کند. معمولاً وقتی کوچکتر می کنید الگوها ناقص می شوند. برعکس ، و این به ما امکان می دهد ساختارهایی را که پیش بینی های نظری به ما می گویند مطلوب هستند ، بازسازی کنیم. "

 

به عنوان مثال می توان متا لنزهای الکترونیکی مسطح تولید کرد-نوعی لنزهای نوری فوق فشرده که می توانند از نظر الکتریکی در فرکانس های بسیار بالا کنترل شوند و به گفته لنه گاملگارد می تواند به اجزای ضروری برای فناوری ارتباطات و بیوتکنولوژی آینده تبدیل شود.

 

از بین بردن محدودیت ها

 

شخص کلیدی دیگر یک دانشجوی جوان ، Dorte Danielsen است. او پس از کارآموزی در کلاس نهم در سال 2012 به نانو فیزیک علاقه مند شد ، در فینال مسابقات ملی علوم برای دانش آموزان دبیرستانی در سال 2014 موفق به کسب مقام شد و تحصیلات خود را در زمینه فیزیک و فناوری نانو تحت برنامه افتخارات DTU برای دانش آموزان نخبه ادامه داد.

 

او توضیح می دهد که مکانیسم ساختارهای " super-resolution " هنوز به خوبی درک نشده است:

 

"ما چندین توضیح احتمالی برای این رفتار غیر منتظره حکاکی داریم ، اما هنوز چیزهای زیادی وجود دارد که ما نمی فهمیم. با این حال ، این یک تکنیک هیجان انگیز و بسیار مفید برای ما است. در عین حال ، این خبر خوبی برای هزاران محقق است در سراسر جهان محدودیت هایی را برای نانوالکترونیک دو بعدی و نانو فوتونیک اعمال می کند. "

 

با حمایت صندوق مستقل تحقیقات دانمارک ، در پروژه METATUNE ، دورته دنیلسن به کار خود در زمینه نانوساختارهای بسیار تیز ادامه می دهد. در اینجا ، فناوری که او به توسعه آن کمک کرده است ، برای ایجاد و کشف متالن های نوری که می توانند به صورت الکتریکی تنظیم شوند ، مورد استفاده قرار می گیرد.

نانو فناوری

اطلاعات تماس نانو پل

نشانی:

کیلومتر 15جاده کرج بلوار پژوهش پژوهشگاه پلیمر و پتروشیمی ایران ساختمان تجاری سازی و نو آوری طبقه دوم

تلفن تماس:

02144787082

پست الکترونیکی:

این آدرس ایمیل توسط spambots حفاظت می شود. برای دیدن شما نیاز به جاوا اسکریپت دارید

تمام حقوق مادی و معنوی سایت نزد شرکت فیدار بسپار ارک محفوظ است.

برای تماس اینجا کلیک کنید