Pita-pita kecil, fleksibel, kristal fosfor yang ditemukan oleh para peneliti UCL pada tahun 2019 menunjukkan sifat magnetik dan semikonduktor pada suhu kamar, membuka kemungkinan baru untuk elektronik generasi berikutnya, menemukan studi baru yang melibatkan anggota tim yang sama.
Temuan, yang diterbitkan dalam jurnal Alammengkonfirmasi pita setebal satu atom, yang dikenal sebagai fosforen nanoribbon, sebagai kelas bahan unik yang dapat memungkinkan komputasi yang lebih hemat energi dan membuka teknologi kuantum baru.
Para peneliti menunjukkan bahwa pita memiliki sifat magnetik makroskopik yang luar biasa pada suhu kamar. Ketika dalam film tipis, pita menunjukkan perilaku magnetik yang hanya mirip dengan logam magnetik klasik seperti besi dan nikel.
Sifat-sifat ini membuka kemungkinan baru untuk sirkuit elektronik, di mana sifat magnetik dapat digunakan untuk memanipulasi keadaan elektronik dengan cara berenergi rendah. Ini juga dapat menyebabkan perangkat penyimpanan yang lebih cepat di mana cahaya digunakan untuk mengganti keadaan magnet.
Kemampuan untuk menyelaraskan nanoribbon menggunakan medan magnet yang lemah dalam larutan juga merupakan cara baru untuk mengendalikan bahan nano. Ini dapat menyebabkan teknik fabrikasi yang dapat diskalakan untuk perangkat kuantum, elektronik fleksibel, dan transistor generasi berikutnya.
Studi ini dipimpin oleh University of Cambridge bekerja sama dengan tim -tim dari UCL, University of Warwick, Freie Universität Berlin dan Lab Field Magnet Tinggi Eropa di Nijmegen.
Rekan penulis Profesor Chris Howard (UCL Physics & Astronomy), yang timnya menemukan fosfor Nanoribbons, mengatakan: “Ada banyak prediksi teoretis tentang sifat-sifat menarik untuk magnetis yang benar-benar seperti ini. Menarik mempelajari sifat -sifat ini dan interaksi mereka. ”
Tim UCL, yang bekerja dengan para peneliti di institusi lain, telah menunjukkan bahwa nanoribbon fosforen dapat dicampur dengan arsenik, memodifikasi sifat mereka, dan juga bahwa nanoribbon dapat meningkatkan efisiensi sel surya. ”
Profesor Howard menambahkan: “Menjelajahi segudang properti luar biasa yang dipamerkan oleh bahan -bahan ini telah membuka beberapa kolaborasi yang sangat bermanfaat.”
Arjun Ashoka, dari University of Cambridge, yang merupakan penulis pertama dari makalah baru, mengatakan: “Kami menemukan bahwa di samping sifat magnetiknya, fosfor nanoribbon menyelenggarakan keadaan tereksitasi di tepi magnetik dari nanoribbon, di mana ia berinteraksi dengan getaran atom (fonon) yang secara biasanya tidak diizinkan oleh bahan bulk material.
“Interaksi yang tidak biasa ini memungkinkan nanoribbon fosforen untuk memasangkan sifat magnetik, optik, dan getaran yang unik pada tepi satu dimensi.
“Selama bertahun-tahun kami telah mengeksplorasi dan memanfaatkan permukaan 2D yang jahat namun baik dari bahan 3D, dari katalisis hingga fisika perangkat. Dengan nanoribbon baru ini kami semoga telah membuka akses ke fisika baru pada analog 1 dimensi dari permukaan 2D: tepi.”
Pekerjaan ini sangat signifikan karena menandai validasi eksperimental pertama dari prediksi, tetapi sulit untuk mengamati sifat magnetik nanoribbon fosfor.
Penulis yang sesuai Dr Raj Pandya, sebelumnya dari University of Cambridge dan sekarang di University of Warwick, mengatakan: “Hal terbaik tentang pekerjaan ini, selain menjadi temuan yang sangat menarik, telah menjadi tim hebat yang telah kami kerjakan dengan lebih dari 10 lembaga dan lima tahun, menyoroti sains luar biasa yang dapat dilakukan ketika kami bekerja sama.”
Langkah -langkah selanjutnya dari penelitian ini melibatkan menemukan cara untuk mempelajari kopling magnet dengan cahaya dan getaran di tepi pita ini dan mengeksplorasi potensi mereka untuk mengembangkan konsep perangkat yang sama sekali baru.
- University College London, Gower Street, London, WC1E 6BT (0) 20 7679 2000
UCL News Story – 'Wonder Material: Nanoribbons Fosforen 2D Individual Dibuat untuk Pertama Kali'
UCL News Story – 'Wonder Material' Fosforene Nanoribbons hidup sampai hype dalam demonstrasi pertama '
Mark Greaves
M.Greaves [at] ucl.ac.uk
+44 (0) 20 3108 9485
