[ad_1]

تصویر

تصویر: اتم های ژرمانیوم (آبی روشن و تیره) به طور خودجوش در یک شبکه دو بعدی “بیتریولار” دو بعدی بر روی فیلم های نازک دیبرید زیرکونیوم رشد یافته روی تک کریستال های ژرمانیوم (سبز: اتم های Zr ، اتم های B: نارنجی) متبلور می شوند …. بیشتر

اعتبار: JAIST

دانشمندان اخیراً کشف کرده اند ، از نظر تئوری و تجربی ، اتمهای ژرمانیم را می توان در یک شبکه 2 بعدی “بیتریکولار” بر روی فیلمهای نازک زیرکونیوم دی بورید رشد داده شده روی تک بلورهای ژرمانیوم قرار داد و “ماده نوار تخت” را با یک شبکه کاگومه داخلی ساخت. نتیجه پشتیبانی تجربی برای پیش بینی نظری باندهای مسطح ناشی از هندسه اتمی پیش پاافتاده را فراهم می کند و امکان وجود آنها را در بسیاری از مواد دیگر نشان می دهد.

ذهن انسان به طور طبیعی جذب اشیایی می شود که دارای تقارن هستند. در واقع ، مفهوم زیبایی اغلب با تقارن همراه است. در طبیعت ، هیچ چیزی تقارن بیش از بلورها را در بر نمی گیرد. بعد از کشف آنها ، بلورها نه تنها با جذابیت زیبایی شناسی “متقارن” منحصر به فرد ، بلکه با ویژگی های منحصر به فرد خود نیز توجه زیادی را به خود جلب می کنند. یکی از این خصوصیات رفتار الکترون ها در بلور است. از نظر فیزیکی ، الکترون موجود در یک کریستال را می توان با انرژی و کمیت آن کاملاً مشخص کرد ، “حرکت موج بلور” نامیده می شود ، که به سرعت الکترون در کریستال اشاره دارد. رابطه بین انرژی و حرکت بلوری الکترون همان چیزی است که دانشمندان آن را “ساختار باند” می نامند ، که به سادگی سطح انرژی مجاز برای الکترونهای بلور است.

اخیراً ، دانشمندان مواد توجه خود را به اصطلاح “مواد نوار تخت” معطوف کرده اند – دسته ای از مواد دارای ساختار نواری که در آن انرژی بسته به تکانه کریستال تغییر نمی کند و بنابراین وقتی به عنوان تابعی از تکانه بلور استفاده می شود ، شبیه یک خط صاف است. به دلیل توانایی آنها در ایجاد حالتهای عجیب و غریب ماده ، مانند فرو مغناطیس (مغناطیس خود به خودی ، مشابه آهن) و ابررسانایی (مقاومت صفر در برابر جریان الکتریکی). معمولاً این “نوارهای تخت” در ساختارهای 2 بعدی خاصی مشاهده می شوند که “شبکه صفحه شطرنج” ، “شبکه تاس” ، “شبکه کاگوم” و غیره نامیده می شوند. و آنها معمولاً یا در کریستال و یا در سطح مواد لایه ای مشاهده می شوند. . به این ترتیب ، یک سوال مرتبط مطرح می شود – آیا می توان چنین مشبک هایی را در ساختارهای کاملاً جدید 2 بعدی جاسازی کرد؟ تلاش برای طراحی مواد دو بعدی ، پاسخ دادن به این س focusedال بوده است و یک کشف اخیر نشان می دهد که جواب مثبت است.

اکنون ، در یک مطالعه منتشر شده در معاینه بدنی B به عنوان یک ارتباط سریع ، یک تیم بین المللی از دانشمندان از موسسه پیشرفته علم و فناوری ژاپن (JAIST) ، دانشگاه توکیو ، آژانس انرژی اتمی ژاپن و موسسه علوم مولکولی در ژاپن و دانشگاه تامکانگ در تایوان به رهبری دکتر آنتوان فلرانس و پروفسور یوکیکو یامادا-تاکامورا گزارش داد که یک ماده نوار تخت جدید مشتق شده از اتم های ژرمانیوم (Ge) در یک شبکه 2 بعدی “bitrianguard” روی لایه های نازک دی بورید زیرکونیوم رشد یافته روی تک بلورهای ژرمانیوم گزارش شده است. نظرسنجی منتشر شده همچنین به عنوان # PRBTopDownload از نظر رسمی محبوب است معاینه بدنی B رسیدگی در توییتر: https: //توییتر.با /PhysRevB /وضعیت /1327606715630620674. در حالی که تیم قبلاً این ماده 2 بعدی را رشد داده بود ، اخیراً موفق به کشف ساختار آن شدند.

سال گذشته ، بخشی از تیم مقاله ای نظری را در همان مجله منتشر کرد ، و شرایطی را که یک شبکه دو بعدی “bitriangular” می تواند یک نوار تخت تشکیل دهد ، برجسته کرد. آنها دریافتند که این مربوط به شبکه “kagome” (به معنای مدل سبدهای بافته شده به زبان ژاپنی است) – اصطلاحی که در ابتدا توسط فیزیکدانان ژاپنی در دهه 1950 برای مطالعه مغناطیس ابداع شد. پروفسور چی-چنگ لی ، فیزیکدان دانشگاه Tamkang در تایوان که در این مطالعه شرکت کرده بود ، حضور در این تحقیق را به یاد می آورد: “من واقعاً هیجان زده شدم که یاد گرفتم ساختار الکترونیکی شبکه kagome می تواند در نوع کاملاً متفاوتی از ساختار 2D قرار گیرد.” نوارهای تخت در شبکه “bitriangular”.

این پیش بینی پس از مشخص کردن تیم 2D با استفاده از تکنیک های مختلف مانند اسکن میکروسکوپ تونل زنی ، پراش پوزیترون و تابش فوتوالکترون در هسته و زاویه ، به طور قطعی تأیید شد. و داده های آزمایشی را با محاسبات نظری بایگانی می کند تا شبکه اصلی “دو گوش” را آشکار کند.

“نتیجه واقعاً هیجان انگیز است زیرا نشان می دهد که نوارهای تخت می توانند از ساختارهای بی اهمیت نیز به دست آیند و در نهایت در مواد بیشتری قابل درک هستند. قدم بعدی ما این است که ببینیم در دمای پایین چه اتفاقی می افتد و چه ارتباطی با تخت دارد. نوارهای مشبک دو گوشه ای Ge “، می گوید دکتر فلورانس ، که همچنین اولین نویسنده این مقاله بود.

به راستی ، چه کسی فکر می کرد که یک نیمه هادی معمولی و بدون دردسر مانند ژرمانیوم می تواند چنین امکاناتی عجیب و بی سابقه را ارائه دهد؟ ممکن است دنیای 2 بعدی بیش از آنچه تصور کنیم در آستین خود غافلگیری کند.

###

درباره موسسه پیشرفته علم و فناوری ژاپن ، ژاپن

موسسه پیشرفته علم و فناوری ژاپن (JAIST) در سال 1990 در استان ایشیکاوا تاسیس شد ، اولین مدرسه ملی مستقل در ژاپن است. اکنون ، پس از 30 سال پیشرفت مداوم ، JAIST به یکی از برترین دانشگاه های ژاپن تبدیل شده است. JAIST با چندین دانشگاه ماهواره ای حساب می کند و تلاش می کند رهبران توانمندی را با یک سیستم آموزشی مدرن که تنوع در آنها مهم است تشویق کند. حدود 40٪ از فارغ التحصیلان آن دانشجویان خارجی هستند. این دانشگاه دارای یک سبک منحصر به فرد از تحصیلات تکمیلی است ، که بر اساس یک برنامه درسی دقیق طراحی شده بر روی دوره های آموزشی تضمین می شود تا دانشجویان خود پایه محکمی برای انجام تحقیقات پیشرفته داشته باشند. JAIST همچنین با جوامع محلی و خارجی همکاری نزدیک دارد و تحقیقات مشترک بین صنعت و دانشگاه را ارتقا می بخشد.

برای دکتر آنتوان فلرانس از موسسه پیشرفته علم و فناوری ژاپن ، ژاپن

دکتر آنتوان فلرانس از سال 2018 مدرس ارشد دانشکده علوم مواد در انستیتوی پیشرفته علم و فناوری ژاپن (JAIST) ژاپن بوده است. وی مدرک کارشناسی ارشد و دکترا را از دانشگاه پاریس جنوبی در سال 2004 و 2007 دریافت کرد ، به ترتیب. وی از سال 2009 تا 2012 دانشجوی فوق دکترا در JAIST بود و از سال 2012 تا 2018 به عنوان دستیار در آنجا کار می کرد. وی در زمینه ها و رابط های فیلم نازک تخصص داشت. علایق تحقیقاتی وی شامل مواد دو بعدی ، سطح شناسی و رشد فیلم های نازک معدنی است.

برای پروفسور یوکیکو یامادا-تاکامورا از موسسه پیشرفته علم و فناوری ژاپن ، ژاپن

دکتر یوکیکو یامادا-تاکامورا از سال 2020 استاد دانشکده علوم مواد در انستیتوی پیشرفته علم و فناوری ژاپن (JAIST) ژاپن بوده است. وی دکترای خود را از دانشگاه توکیو در سال 1998 دریافت کرد. وی از سال 2009 به عنوان محقق پژوهشی در دانشگاه توهوکو فعالیت داشته است. 2002-2006. وی در سال 2006 به عنوان مدرس به JAIST پیوست. وی در زمینه تولید مواد و مدیریت ریزساختارها ، فیزیک ساختار نانو و مواد نانو تخصص دارد. علاقه تحقیقاتی او در فیلم های نازک ، مواد دو بعدی و میکروسکوپ مدرن است.

سلب مسئولیت: AAAS و EurekAlert! هیچ مسئولیتی در قبال صحت گزارشهای خبری منتشر شده در EurekAlert ندارند! از طریق موسسات کمک کننده یا استفاده از هرگونه اطلاعات از طریق سیستم EurekAlert.



[ad_2]

منبع: kolah-news.ir