Ger we di van demên dawî de, di Nûçeyên Columbia an cîhek din de çîrokek di derbarê lêkolîna quantum de xwendiye, dibe ku we termê bihîstibe 2D an materyalên du-alî.
Nîşanek avahiya atomê ya grafene, rengek ji karbonê 2D-ê pir-hêz.
Di Çile de, kîmyevanên Columbia lêkolînek li ser yekem weşandin Fermîyona giran 2D, çîneke madeyên bi elektronên pir giran. Di Mijdarê de, dibistana Endezyariyê çîrokek li ser "Laser-Ajotina Materyalek 2D. Û di destpêka sala borî de, lêkolîneran di heman materyalê 2D de hem superconductivity û hem jî ferroelectricity dîtin. Lîsteya berdewam dike.
Ji ber vê yekê, materyalên 2D çi ne û çima zanyar ewqas eleqedar in?
Materyalên du-dimensî ev in: Materyalên ku tenê 1 an 2 atoman stûr in lê ji her alî ve firehtir in. Bi gelemperî materyalên 2D yên ku zanyar pê re dixebitin çend mîkrometreyên çargoşe mezin in - bi çavê rût nayên dîtin, lê bi celebê mîkroskopê ku we dibe ku we di dersên zanistî yên lîseyê de bikar anîbe têne xuyang kirin. Materyalên 2D yên ku zanyar bi wan re dixebitin, tevliheviyek ji materyalên xwezayî ne, mîna grafene, celebek karbonek pir-hêz ku di sala 2004-an de li Kolombiyayê hate keşif kirin, û materyalên ku di laboratîfan de hatine sentez kirin, mîna CeSil, krîstalek ku yekem car sala borî li Kolombiyayê hatî berhev kirin. ji cerium, silicon û îyotê pêk tê. Van materyalan bi gelemperî wekî sê-dimensî dest pê dikin, û zanyar wan bi du pîvanan vediqetînin da ku ceribandinan li ser wan bikin û fêr bibin ka taybetmendiyên fîzîkî, mîna superperwerdan or magnetîzmê, dibe ku dema ku maddeyên atomê-dûr bin derkevin holê. Zanyar li ser pêşxistina awayên nû dixebitin ku materyalên 2D ji nû ve çêbikin, bêyî ku hewce bike ku wan ji 3D-ê biqelînin, lê qalîteya van hîn jî nekêmasî ye.
Gelek tişt materyalên 2D balkêş dikin lê ya bingehîn ev e ku ew rêyên ku perçeyên mîna elektronan dikarin di nav wan de bilivînin sînordar dikin. Columbia Kîmyavan Xavier Roy ji bo ravekirina analojiya trafîkê bikar anîn:
“Wê weha bifikire: Ger me otombîlên firînê hebana ku bikarin li cîhê sê-alî bigerin, em ê karibin piraniya seyrûsefera li New Yorkê kêm bikin. Lê ji ber ku otomobîlên me yên heyî tenê dikarin du-dimensî bigerin, em li Qada Times-ê bi qelebalixên trafîkê yên mezin diqedin, "Roy di hevpeyivînek vê dawî de got.
“Heman tişt ji bo elektronan dema ku em ji 3D berbi 2D ve diçin, lê di rewşa me de, 'trafîka' di navbera elektronan de sûdmend e! Her ku ev danûstendinên elektron-elektron bihêztir dibin, em dikarin bi tevahî taybetmendiyên materyalek biguhezînin. Mînakî, her ku qalindahiya materyalên fermyonê yên giran ên 3D kêm dibe (ango her ku ew 2D zêdetir dibin), ew dikarin ji magnetîkî derbasî superconduktor bibin."
Materyalên du-alî jî dikarin bi rehetî werin guheztin: Danîna wan bi goşeyên sivik ên di navbera qatan de, bicihkirina hêzên mîna zeviyên elektrîkê û zeviyên magnetîkî, û zexmkirina materyalan bi zivirandin an zextê li ser wan dikare taybetmendiyên wan biguhezîne. Tenê mînakekê bînin: Bi tenê du pelên maddeyek bi navê tungsten diselenide li ser hev bixin, wan bizivirînin, û bara elektrîkê lê zêde bikin an jê bikin. dikare ji metalek elektrîk-rêveber biguhezîne însulatorek elektrîkê-astengker û dîsa vegerî.
Zanyar ji karanîna potansiyela materyalên 2D di teknolojiyê de jî kêfxweş in, ku zanyar bi gelemperî wekî "serlêdan" binav dikin.
Materyalên du-alî dê di nifşa paşîn a elektronîkî de rolek girîng bilîzin, di nav de komputerên kuantum ên hîn jî di bin pêşkeftinê de ne. Çima? Bi beşê mezin, ji ber ku materyalên 2D pir-biçûk in xwedan taybetmendiyên bêhempa, kontrolkirî (mîna superconductivity), û teknolojî her gav li ser nêçîra tiştek e ku dikare bi leztir, bikêrtir, û cîhê hindiktir bikar bîne encam bigire.
Kanî: Zanîngeha Columbia
