Когда дело доходит до создания передовых технологий, поиск самого эффективного способа перемещения электронов и является тем параметром, который отличает технологию вчерашнего дня от технологий завтрашнего. Чтобы улучшить подвижность электронов в проводнике, ученые из Массачусетского технологического института (США) создали новый материал - тетрадимит.
Как указано в научной публикации, опубликованной в журнале Materials Today Physics, исследователи использовали процесс, известный как молекулярно-лучевая эпитаксия. Результатом стал тройной тетрадимит толщиной всего 100 нанометров, который обеспечивает значительно более высокую подвижность электронов, чем любой другой материал.
"То, чего люди раньше достигли с точки зрения мобильности электронов в этих системах, было похоже на движение на строящейся дороге - ты отстаешь, ты не можешь проехать, все в пыли и вокруг сплошной беспорядок. В этом недавно оптимизированном материале это как езда на Mass Pike (платная автодорога в Массачусетсе - УНИАН) без трафика", - пояснил соавтор исследования Джагадиш Мудера.
Тройной тетрадимит - это минерал, который естественно встречается в месторождениях золота и кварца вблизи гидротермальных источников и состоит из различных комбинаций висмута, теллура сурьмы, серы и селена. Оставляя в стороне логистику, необходимую для получения такого материала в масштабе, элементы, найденные в этих минералах, естественно, часто меняются местами, особенно теллур висмута, который вносит дефекты и примеси, что приводит к меньшей подвижности электронов.
Зато ученые Массачусетского технологического института фактически взяли дело в свои руки и построили кристаллическую структуру по одному атому за раз. Используя молекулярно-лучевую эпитаксию, атомы выстреливают на подложку в вакууме при контролируемых температурах. Этот процесс по сути создает тройную пленку тетрадимита с небольшим количеством примесей или без них.
"К нашей большой радости и волнению оказалось, что электрическое сопротивление материала колеблется. Это сразу говорит вам, что оно имеет очень высокую подвижность электронов", - сказал в пресс-релизе другой участник опыта Хан Чи.
Ученые говорят, что такие прорывы могут изменить правила игры для термоэлектрических устройств, которые превращают отработанное тепло в энергию, или спинтронных программ, которые обрабатывают информацию с помощью вращения электрона.
"Чтобы продолжать открывать новые вещи, мы должны овладеть наращиванием материалов. Изучая этот деликатный квантовый танец электронов, ученые могут начать понимать и идентифицировать новые материалы для следующего поколения технологий, которые будут двигать наш мир", - сказал Чи.
Другие новости об интересных научных исследованиях
Как писал УНИАН, исследование показало, что вараны Комодо имеют покрытые железом зазубренные зубы. Открытие проливает новый свет на то, как животные сохраняют свои зубы острыми, как бритва, и могут дать подсказку о том, как динозавры, такие как тираннозавр рекс, убивали и поедали свою добычу.
Также мы рассказывали, что ученые нашли затерянный континент, который образовался 60 миллионов лет назад. Такое открытие может помочь понять, как формируются другие протомикроконтиненты по всему миру.
