Місто Марс 2117: ОАЕ приєднується до гонки по колонізації Червоної планети
19 Лютого , 2017
Створено новий терагерцовий чіп-передавач, здатний забезпечити високу швидкість бездротової передачі даних
19 Лютого , 2017

Вченим вдалося виростити перші зразки дивного двовимірного матеріалу – дителуриду вольфраму

Група вчених з Пенсільванського університету стала першою, кому вдалося виростити зразки нового унікального двовимірного матеріалу, товщина якого дорівнює трьом атомам і який називається дителлурид вольфраму. На відміну від більш вивчених двомірних матеріалів, дителлурид вольфраму має те, що називається топологічним електронним станом. Це, в свою чергу, означає, що матеріал може мати відразу декілька різних електронних властивостей, а не одну, як інші матеріали.
Теорія, що визначає те, що двомірні матеріали можуть бути топологічними електронними станами, була розроблена не так давно Чарльзом Кэйном (Charles Kane) і Крістофером Х. Брауном (Christopher H. Browne), професорами з Пенсільванського університету. І зараз, після того, як групі професора Джеймса Киккоа (James Kikkawa) вдалося синтезувати перші зразки дителуриду вольфраму і виміряти їх властивості, ця теорія отримала практичне підтвердження.
Новий матеріал був отриманий за допомогою методу хімічного осадження з пароподібної фази. Вчені використовували трубчасту піч, в яку був поміщений вольфрамовий чіп. Коли все це було підігріто до необхідної температури, всередину печі був закачаний газ, що містить атоми телуру.
Дителлурид вольфраму дуже швидко руйнується на відкритому повітрі, але вченим вдалося знайти спосіб захистити його на час, достатній для вивчення його властивостей. Першим відкриттям стало те, що новий матеріал зростає кристалами прямокутної форми, а не трикутної, як деякі інші матеріали.
“Оскільки дителлурид вольфраму має структуру, товщиною в три атома, окремі її ділянки можуть бути влаштовані трохи по-різному” – пишуть дослідники, – “Ці три атоми можуть бути зміщені один щодо одного на різні відстані, і це визначає різницю між властивостями окремих ділянок матеріалу”.
Ще однією із властивостей дителуриду вольфраму є те, що він є топологічним ізолятором. Це, в свою чергу, означає, що будь-який електричний струм, що протікає через матеріал, рухається тільки по граничним шарам матеріалу, а не по всьому об’єму, як це відбувається у звичайних металах. Цю дивну властивість можна використовувати для керування розповсюдженням електричного струму, направляючи його суто по заданому шляху.
На даний час учені навчилися вирощувати досить великі плівки дителуриду вольфраму, що дозволить у найближчому майбутньому більш ретельно вивчити всі властивості матеріалу. Здатність цього матеріалу мати відразу декілька властивостей стане дуже корисною для області квантових обчислень, які проводяться на рівні окремих атомів і субатомних частинок.
Джерело

Залишити відповідь

Увійти за допомогою: 
Inline
Inline