Регистрация Войти
Вход на сайт

ТОП Новости
» » Ученые обнаружили способ использовать пьезоэлектрический эффект в "плоских" полупроводниковых материалах

Ученые обнаружили способ использовать пьезоэлектрический эффект в "плоских" полупроводниковых материалах

Дисульфид молибдена

Ученые из Национальной лаборатории имени Лоуренса в Беркли вскрыли способ использования пьезоэлектрического эффекта, эффекта переустройства энергии механического воздействия в электрическую энергию и навыворот, возникающего в кристалле дисульфида молибдена(молибденита, MoS2), "плоского" полупроводникового материала, кристаллическая решетка какого владеет толщину в один-одинехонек атом. Данное открытие может стать основой для разработки новоиспеченных нанотехнологий и наноэлектронных устройств, таковских, будто сканирующие атомно-силовые микроскопы, микроскопические электрогенераторы и нанодвигатели, высокочувствительные датчики силы, давления и многое иное.

"Пьезоэлектрический эффект знаменит людам больно и больно давненько, однако, будто правило, он возникает лишь в объемных кристаллах найденных соединений. Нам же удалось произвести количественные измерения пьезоэлектрического эффекта, возникающего в едином пласте молекул полупроводникового материала, что выказывает массу новоиспеченных занимательных возможностей" - повествует Сян Занг(Xiang Zhang), директор Отдела материаловедения лаборатории Лоуренса.

Наноразмерные пьезоэлектрические материалы могут гарантировать снабжение электроэнергией узлов и деталей крошечных микроэлектромеханических систем(MEMS), кое-каких компонентов вычислительных систем и иных элементов, каким для их работы требуется лишь ерундовое численность энергии. Однако, когда толщина пьезоэлектрического материала близится к толщине одного молекулярного пласта, кое-какие термодинамические эффекты ладят материал нестабильным и излишним для утилитарного использования.

Измерение пьезоэлектрического эффекта

В течение нескольких заключительных лет группа Занга вкалывала над изысканиями свойств дисульфида молибдена, "плоского" полупроводникового материала, обладающего возвышенной электрической проводимостью, сопоставимой с проводимостью графена. Однако, в отличие от графена, молибденит обладает натуральной довольно машистой электронной запрещенной полосой, что позволяет образовывать из этого материала элементы наподобие транзисторов, какие могут быть включены или выключены.

Заключительные теоретические расчеты показали, что дисульфид молибдена должен обладать неприкрыто сформулированными пьезоэлектрическими свойствами. И для того, дабы произвести количественные измерения такового эффекта ученые из группы Занга создали микроскопическую структуру, в коей лист молибденита был растянут между двумя электродами. За счет сил, возникающих вследствие воздействия электрического поля от зонда атомно-силового микроскопа, в материале возникало наноуглубление, глубина какого измерялась оптическим способом.

Измерения глубины деформации и значения возникающего электрического потенциала позволили ученым высчитать настолько величаемый коэффициент пьезоэлектрического эффекта дисульфида молибдена, какой очутился равновелик 2.9?10-10 C/m. Таковое смысл сопоставимо со значениями аналогичного показателя окиси цинка, нитрата алюминия и иных знаменитых пьезоэлектрических материалов, используемых в миниатюрных переключателях, в биодатчиках, и в высокочувствительных датчиках веса, какие могут измерить массу единой молекулы.

Пьезоэлектрический эффект в "плоских" кристаллах дисульфида молибдена может быть использован в реализации безотносительно новоиспеченного подхода в области технологий квантовых вычислений. Кроме этого, уникальные свойства молибденита могут стать основой для реализации новоиспеченного течения в области высокоскоростной обработки настоящих, величаемом валлитроникой(valleytronics). В этой области информация кодируется во вращении и импульсе электронов, перемещающихся сквозь кристаллическую решетку материалов в облике волны, владеющей свои вини и крахи.
Рейтинг статьи:
  

Уважаемый посетитель, Вы зашли на сайт как незарегистрированный пользователь. Мы рекомендуем Вам зарегистрироваться либо зайти на сайт под своим именем.