Raiso universiteto (JAV) medžiagų mokslo specialistams pavyko padaryti fundamentalų atradimą, kuris, manoma, gali gerokai palengvinti inžinierių, konstruojančių elektronines grandines iš įstabiomis savybėmis pasižyminčio grafeno, dalią.
Grafeno akcijos gerokai pakilo, kuomet pernai už šios nanomedžiagos atradimą buvo paskirta fizikos Nobelio premija. Grafenu yra vadinamas dvimatis vieno anglies atomo storio sluoksnis. Kai šios nanomedžiagos lakštai yra sudedami vienas ant kito, gaunamas grafitas – pagrindinė pieštukų sudedamoji dalis. Dėl didelės nanotechnologijų pažangos dabar mokslininkams grafeną pagaminti ir nagrinėti tapo kur kas paprasčiau. Kadangi šis darinys pasižymi unikaliomis savybėmis, jis idealiai tinka spartesnių ir mažiau energiją vartojančių kompiuterių bei kitų nanoelektronikos įtaisų kūrimui.
Vis dėlto mokslininkai susiduria su šiokiais tokiais sunkumais. Tam, kad sukurtų mažytes grafeno grandines, inžinieriai privalo sugalvoti, kaip sukonstruoti sudėtingas grafeno struktūras, kurias atskirtų panašaus storio elektros srovei nelaidžios medžiagos. Vienas iš galimų variantų yra vadinamasis baltasis grafenas – vieno atomo storio boro ir azoto lakštai, fiziškai labai panašūs į grafeną, bet nepraleidžiantys elektros srovės.
Naujajame straipsnyje, publikuotame žurnale „Nano Letters“, Raiso universiteto tyrėjas Borisas Jakobsonas (Boris Yakobson) kartu su kolegomis aprašo atradimą, kuris leistų nanoelektronikos specialistams panaudoti gerai išnagrinėtas chemines technologijas tiksliam darinių, sudarytų iš baltojo ir juodojo grafeno, elektroninių savybių valdymui.
„Mes aptikome tiesioginę sąsają tarp naudingų galutinio darinio savybių ir cheminių sąlygų, egzistavusių proceso metu, – pasakoja B. Jakobsonas. – Jeigu cheminės sintezės metu pridedama daugiau boro, tai lemia lydinių, pasižyminčių tam tikru geometriniu atomų išsidėstymu, susidarymą. Svarbiausia šio pastebėjimo dalis yra tai, kad mes galime tiksliai nuspėti galutinio darinio elektronines savybes, remdamiesi tiktai sintezės metu egzistuojančiomis sąlygomis, kitaip tariant, tiktai vadinamuoju cheminiu potencialu“.
Pasak mokslininko, jam ir jo studentams prireikė maždaug metų, kad jie pagaliau tiksliai suprastų energijos, kuria apsikeičia kiekvienas anglies, boro ir azoto atomas, pasiskirstymą darinio formavimosi metu. Tikslus supratimas, kaip pasiskirsto ryšio energija tarp atomų, tam tikrų paviršių ir briaunų, būtinas tam, kad pavyktų iš sintezės fazės pereiti prie naudingo produkto sukūrimo.
Kadangi šiuo metu grafenui mokslininkai iš viso pasaulio skiria itin daug dėmesio, pasak B. Jakobsono, jų atradimas susilaukė susidomėjimo. Vienas iš straipsnio bendraautorių Junajis Liu (Yuanyue Liu) buvo vienas iš penkių studentų delegacijos narių, ką tik grįžusių iš savaitės trukmės vizito Tsingua universitete Pekine (Kinija). Kaip teigia B. Jakobsonas, šis vizitas yra bendro projekto, kurį vykdo Tsingua universiteto tyrėjai ir jų kolegos iš Raiso universiteto Džordžo R. Brauno inžinerijos mokyklos, dalis.
