Dvourozměrný cín - stanen

28. prosinec 2013 | 06.00 |

stanenDvourozměrná uhlíková struktura ve formě grafenu není jedinou, která by měla mít z hlediska elektrické vodivosti, tak výborné vlastnosti. Dalším z nově objevených materiálů se stejnými vlastnostmi je po dvourozměrném křemíku (silicenu) také dvourozměrný cín. Tato cínová struktura dostala označení stanen, které vzniklo z latinského názvu pro cín a z koncovky připomínající zmiňovaný grafen. Jeho struktura může svou vodivostí překonat grafen. Pouze jediná vrstvička atomů cínu může být prvním materiálem na světě, který povede elektřinu zcela bez elektrického odporu při teplotách, které ke své správné funkci potřebují počítačové čipy.

Velmi jemné pletivo složené z jednoatomové vrstvy obsahuje atomy cínu, ke kterým jsou přidány atomy fluoru.  Tím si tento dvourozměrný materiál zachovává dokonalou vodivost až do teploty 100 °C. Stanen objevil tým teoretických fyziků, který vede Shoucheng Zhang ze Stanfordské univerzity. Při výzkumu topologických izolátorů, tvořených pouze jedinou vrstvou atomů, propočítali, že po jejich okrajích má zkoumaná struktura stanenu nulový odpor. Tato zvláštnost je výsledkem interakcí mezi elektrony a jádry atomů ve dvourozměrně uspořádané struktuře cínu. Okraje stanenu jsou natolik supravodivé, že na sobě drží volné elektrony, které se po nich prohánějí bez elektrického odporu, podobně jako auta na dálnici ve dvou směrech.

Stanen by mohl způsobit revoluci ve výrobě elektroniky. Je velmi levnou možností, jak v čipech vytvořit jednotlivé cesty a spojení jednotlivých bloků, přes které budou elektrony putovat maximální rychlostí a bez odporu. Čipy zpracovávají stále větší objem dat a propustnost je tak klíčovou vlastností.

Protože stanen zvládne pracovat i při vyšších teplotách, může se stát součástí čipů, které by byly úspornější. Počítače by se pak výrazně zahřívaly a spotřebovávaly by také méně elektrické energie. Problémem však zůstává, jak tento zatím teoreticky vypočítaný a ideální materiál prakticky vytvořit a pak z něj vyrábět potřebné elektronické součástky. 

Zdroj: http://www.xbitlabs.com/news/other/display/20131126232820_Single_Layer_Tin_Could_Go_Beyond_Graphene_Conducting_Electricity_with_100_Efficiency.html

Zpět na hlavní stranu blogu

Hodnocení

1 · 2 · 3 · 4 · 5
známka: 4 (1x)
známkování jako ve škole: 1 = nejlepší, 5 = nejhorší

Komentáře