İnsan saçından 10 000 dəfə daha nazik metal material hazırlanıb

     Çinli fiziklər metalları yalnız bir neçə atom qalınlığında olan ultranazik təbəqələrə sıxmağın yolunu tapıblar. Bəzi ekspertlər hesab edirlər ki, bu nailiyyət aşağı güclü tranzistorlardan tutmuş yeni nəsil mikrosxemlərə və yüksək həssas detektorlara qədər elektron cihazların istehsal üsulunda inqilab yarada bilər. Fiziklər yeni bir metoddan istifadə edərək qalınlığı cəmi bir neçə atom olan ikimərhələli metal təbəqələr yaradıblar. Bu təbəqələr vismut, qalium, indium, qalay və qurğuşundan hazırlanıb və insan saçından yüz minlərlə dəfə daha incədir. Çin Fizika Akademiyasının alimləri tərəfindən hazırlanmış bu ultranazik metal təbəqələr son dərəcə yüksək elektrik keçiriciliyinə malikdirlər. Tədqiqatçılar aşkar ediblər ki, metallar yalnız bir neçə atom qalınlığında olduqda, onların xüsusiyyətləri kəskin şəkildə dəyişir.

     Bu dəyişiklik kvant məhdudiyyəti adlanan hadisə ilə əlaqəlidir. Fiziklərin sözlərinə görə, əldə edilən xüsusiyyətlər potensial olaraq faydalıdır, lakin belə ikimərhələli metalları mikrometr ölçülərində sabitləşdirmək çətindir. Bunun səbəbi atomların təbii üçölçülü konfiqurasiyasını almağa meyilli olması və havada asanlıqla oksidləşməsidir. Alimlər uzun müddətdir bilirlər ki, ikimərhələli materiallar, hətta eyni kimyəvi tərkibə malik olsalar da, üçölçülü analoqlarından tamamilə fərqli xüsusiyyətlər göstərə bilərlər. Məsələn, qalınlığı cəmi bir atom olan karbon təbəqəsi, qrafen, qələmdə istifadə olunan qrafitdən xeyli möhkəm və daha yaxşı elektrik keçiriciliyinə malikdir.

     Qrafeni kristal karbonun təbii qatlarından asanlıqla ayırmaq mümkün olsa da, metalların sıx şəkildə qablaşdırılmış atom strukturu onların atom qalınlığında nazik təbəqələrə ayrılmasını xeyli çətinləşdirir. Fiziklər bu problemi həll etmək üçün hər biri molibden disulfid ilə örtülmüş iki sapfir lövhə hazırlayıblar. Bu material ultranazik metalların stabilləşməsinə kömək edir. Daha sonra onlar bir lövhənin üzərindəki kiçik bir metal damlasını qızdırıb digər lövhə ilə sıxıblar. Soyuma prosesi zamanı metal axaraq ultranazik bir təbəqəyə çevrilib, molibden disulfid qatları isə oksidləşmənin qarşısını alaraq bu ultranazik metalın ayrılmasına kömək ediblər.

     Alimlər qalınlığı cəmi bir neçə atom olan və eni bir neçə yüz mikrometrə çatan beş fərqli metal təbəqəsi yaratmağa nail olublar. Tədqiqatın müəllifləri bildirirlər ki, bu metodu aşağı ərimə temperaturuna malik istənilən metal üçün tətbiq etmək mümkündür. Fiziklərin sözlərinə görə, yeni metod havaya qarşı dayanıqlı ikimərhələli materialların 100 mikrometrdən böyük ölçülərdə əldə olunmasına imkan verir. Bu isə daha bahalı və mürəkkəb üsullarla əldə edilə bilən nəticələrlə müqayisədə əhəmiyyətli bir irəliləyişdir. Fizik Javier Sanchez-Yamagishi, bu araşdırmada iştirak etməsə də, bildirib ki, çinli alimlər fövqəladə dərəcədə nazik metal təbəqələri yaradan ilk tədqiqatçılar deyillər.

     Lakin onların nailiyyəti fərqlənir, çünki onlar həqiqətən də ikimərhələli və iriölçülü metal təbəqələr əldə edə biliblər. Alimin sözlərinə görə, yaradılmış materialların sabitliyi və ölçüləri onları digər materiallarla inteqrasiya etmək və yeni elektrik və ya foton cihazları yaratmaq üçün geniş imkanlar açır. Tədqiqatın müəllifləri hesab edirlər ki, ikimərhələli metallar miniatur elektron qurğuların hazırlanmasında istifadə oluna bilər və onlar kvant informasiya emalı və yaddaş texnologiyalarında da faydalı ola bilər. Bəzi ekspertlər hesab edirlər ki, bu nailiyyət aşağı güclü tranzistorlardan tutmuş yeni nəsil mikrosxemlərə və yüksək həssas detektorlara qədər elektron cihazların istehsal üsulunda inqilab yarada bilər. 

Mənbə: Interesting Engineering

Bənzər xəbərlər

Elm & Texnologiya

BYD elektromobillərin əsas problemlərindən birini həll edə bilib

Çinin böyük avtomobil istehsalçısı BYD, elektrik avtomobilləri üçün 1 meqavat gücündə innovativ şarj sistemini təqdim edib. Bu sistem, elektrik avtomobillərinin enerjisini benzinlə doldurmaq qədər sürətli bir şəkildə bərpa etməyə imkan verir.

Elm & Texnologiya

Alphabet holdinqi Starlink analoqunu təsis edib

Alphabet holdinqi, lazer şüaları vasitəsilə məlumat ötürmə texnologiyalarının hazırlanması üzrə ixtisaslaşan "X" innovasiya fabrikinin bir bölməsini Taara adlı müstəqil şirkətə çevirdi.

Elm & Texnologiya

Braziliyada konteyner yüklərinin sürətli daşınması üçün hyperloop magistralının inşası planlaşdırılır

Latın Amerikasında qitənin ilk vakuum magistralı (HyperPort) inşa edilə bilər. Bu sistem dəniz konteynerlərinin yüksək sürətlə ölkənin daxilinə və digər limanlara çatdırılmasını təmin edəcək.

Elm & Texnologiya

Yeni texnologiya batareyalardakı enerji sıxlığını yüksəldəcək

Alimlər litium-ion batareyalarının ömrünü uzadan nano yaylı örtük hazırlayıblar. Yeni örtük texnologiyası batareyaların ömrünü əhəmiyyətli dərəcədə artırır.

Elm & Texnologiya

Yeni batareya texnologiyası elektromobilləri 9 dəqiqəyə şarj etməyə imkan verir

Elektromobil sahibləri üçün uzunmüddətli şarj prosesi böyük bir problem olaraq qalır. Yanacaq doldurma ilə müqayisədə batareyanın enerjisini bərpa etmək vaxt tələb edir, xüsusilə uzun səfərlər zamanı bu, ciddi narahatlıq yaradır.