Prestižiniame žurnale „Nature Physics“ pasirodžiusiame straipsnyje Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkai, atradę ploniausią pasaulyje medžiagą, pažeria daugiau intriguojančių įdomybių. Tyrimų institutai ir universitetai iš visų pasaulio kampelių be atvangos ieškų būdų, kaip būtų galima patobulinti tokius įrenginius, kaip ultrasparčiuosius tranzistorius, fotodetektorius ar liečiamuosius ekranus.
Prestižiniame žurnale „Nature Physics“ pasirodžiusiame straipsnyje Mančesterio universiteto (Jungtinė Karalystė) mokslininkai, atradę ploniausią pasaulyje medžiagą, pažeria daugiau intriguojančių įdomybių.
Tyrimų institutai ir universitetai iš visų pasaulio kampelių be atvangos ieškų būdų, kaip būtų galima patobulinti tokius įrenginius, kaip ultrasparčiuosius tranzistorius, fotodetektorius ar liečiamuosius ekranus.
Visai neseniai grafeno atradėjų publikuotas straipsnis suteikia vilčių, jog tokie tyrimai įgaus pagreitį ir mokslininkai galės išnaudoti beribes elektronikos galimybes.
Tyrėjai, atstovaujantys Mančesterio, Madrido (Ispanija) ir Maskvos (Rusija) universitetus, itin kruopščiai išnagrinėjo elektronų tarpusavio sąveikos įtaką elektroninėms grafeno savybėms.
Mokslininkai šiam tikslui įgyvendinti panaudojo labai aukštos kokybės grafeno įrenginius, pagamintus taikant ypatingą grafeno lakštelių surikiavimo vakuume technologiją.
Toks gamybos metodas leidžia pašalinti nepageidaujamus elektronų sklaidos efektus, todėl tuo pačiu įgalina detaliau išnagrinėti elektronų tarpusavio sąveiką.
Tai pirmasis kartas, kuomet elektronų tarpusavio sąveikos grafene taip aiškiai išreiškiamos.
Priežastis, lemianti tokias unikalias grafeno elektronines savybes, glūdi pačiuose elektronuose, mat į juos čionais reikia žvelgti kiek kitaip, nei į jų giminaičius metaluose. Elektronai primena neturinčias masės reliatyvistinės prigimties daleles – pavyzdžiui, fotonus.
Dėl tokių savybių grafenas kartais pavadinamas „CERN laboratorija ant stalo“, mat galvoje turimas Didysis hadronų priešpriešinių srautų greitintuvas, stūksantis Šveicarijoje. Tai tik viena iš priežasčių, kodėl elektroninės savybės dažnai netikėtai nustebina.
Profesorių Andrejaus Geimo ir Konstantino Novosiolovo novatoriškas darbas pelnė jiems 2010 metų fizikos Nobelio premiją už „pažangius dvimatės medžiagos grafeno eksperimentus“.
Ši tyrėjų pora, jau drauge besidarbuojanti nuo tada, kai profesorius K. Novosiolovas buvo profesoriaus A. Geimo doktorantas, kiekvieną penktadienio vakarą paskirdavo eksperimentams, netiesiogiai susijusiems su jų pagrindinėmis tyrimų temomis.
Vieną penktadienį mokslininkai lipnia plėvele pabandė nuo grafito gabaliuko nuimti anglies sluoksnius. Taip jie susidūrė su vieno atomo storio dvimate anglies plėvele, kuri dabar vadinama grafenu.
Grafenas yra naujoviška dvimatė medžiaga, į kurią galima žiūrėti kaip į anglies atomų monosluoksnį, suformuojantį heksagoninę gardelę.
Šis darinys pasižymi keliomis unikaliomis savybėmis, pavyzdžiui, itin dideliu elektronų ir šiluminiu laidumu, kurį lemia itin spartus pačių elektronų judėjimas bei aukšta kristalų kokybė. Taip pat pažymėtinas ir mechaninis atsparumas.
„Nors reikšmingi fizikiniai procesai, kuriuos sugebėjome aptikti šio eksperimento metu, leidžia jau dabar pagalvoti apie praktinį jų taikymą konstruojant elektroninius įtaisus, tolesnis supratimas apie šios medžiagos elektronines savybes įgalins priartėti prie grafeno pagrindo elektronikos sukūrimo“, – teigia K. Novosiolovas.
„Šis progresas buvo pasiektas dėl geresnės bandinių, kurie gaminami Mančesterio universitete, kokybės“, – prideda A. Geimas.
