“ที่นอน” ของวัสดุที่รองรับทำให้สามารถขยายนาโนริบบอนของฉนวนทอพอโลยีที่ยากต่อการสังเคราะห์ก่อนหน้านี้ได้ เทคนิคนี้อาศัยการขนส่งไอเคมีแบบดั้งเดิม ทำให้เกิดโครงสร้างนาโนที่เป็นผลึกของเซอร์โคเนียม เพนทาเทลลูไรด์ (ZrTe 5 ) ที่มีการเคลื่อนที่พาหะสูง และอาจใช้ในการผลิต ZrTe 5 แบบบางเฉียบหรือแม้แต่ชั้นเดียว ได้ในอนาคต ฉนวนทอพอโลยีเป็นวัสดุที่ทำหน้าที่
เป็นฉนวน
ไฟฟ้าจำนวนมาก ในขณะที่นำไฟฟ้าได้ดีมากบนพื้นผิว (หรือขอบ) ผ่านทางสถานะอิเล็กทรอนิกส์พิเศษที่มีการป้องกันทอพอโลยี ภายในสถานะเหล่านี้ อิเล็กตรอนสามารถเดินทางในทิศทางเดียวเท่านั้นและไม่กระจายกลับ พฤติกรรมที่น่าทึ่งนี้ทำให้วัสดุสามารถนำพากระแสไฟฟ้าได้
โดยแทบไม่มีการกระจายไฟฟ้า ซึ่งหมายความว่าสักวันหนึ่งวัสดุเหล่านี้อาจถูกนำมาใช้ทำอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ประหยัดพลังงานมากกว่าที่มีอยู่ในปัจจุบัน แม้จะอยู่ในกลุ่มวัสดุแปลกใหม่นี้ ZrTe 5ก็โดดเด่นด้วยเฟสโทโพโลยีที่หลากหลาย ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า มันสามารถทำหน้าที่
เป็นฉนวนที่อ่อนแอหรือแข็งแรง กึ่งโลหะ Dirac หรือสถานะควอนตัมฮอลล์ 3 มิติ เมื่อทำให้บางลงจนเป็นชั้นเดียว ก็คาดว่าจะเป็นฉนวนฮอลล์ควอนตัมสปินวงขนาดใหญ่ โทโพโลยีนาโนริบบอนการศึกษาก่อนหน้านี้ของ ZrTe 5มุ่งเน้นไปที่รูปแบบ 3 มิติเป็นส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม
สำหรับการใช้งานในโลกแห่งความเป็นจริง เส้นลวดนาโนหรือริบบิ้นนาโนอาจมีประโยชน์มากกว่า เนื่องจากสถานะพื้นผิวมีบทบาทสำคัญกว่าเมื่ออัตราส่วนระหว่างพื้นผิวต่อปริมาตรสูงขึ้น คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ใหม่อาจเกิดขึ้นได้เช่นกัน การวิจัยเกี่ยวกับฉนวนทอพอโลยีที่มีโครงสร้างระดับนาโน
ประเภทอื่นๆ ได้เปิดเผยขั้นตอนที่ไม่คาดคิดแล้ว และปรากฏการณ์ใหม่ที่เรียกว่า “โหมดศูนย์มาจอรานา” (ซึ่งอาจใช้เป็นบิตในคอมพิวเตอร์ควอนตัม) ได้รับการสังเกตจากการทดลองเป็นครั้งแรกเมื่อเส้นลวดนาโนอินเดียมแอนติโมไนด์ (InSb) ถูกรวมเข้าด้วยกัน ด้วยตัวนำยิ่งยวด
จนกระทั่ง
มาถึงงานปัจจุบัน ความพยายามที่จะขยายโครงสร้างนาโนคุณภาพสูงของ ZrTe 5ได้เกิดขึ้นเนื่องจากขาดวิธีที่เชื่อถือได้ในการผลิตได้อย่างรวดเร็วหรือในปริมาณที่มากพอ เทคนิคใหม่ที่พัฒนาและเพื่อนร่วมงานในเซินเจิ้น อาศัยการขนส่งไอสารเคมีแบบดั้งเดิม ที่นี่ วัสดุต้นทาง เช่น เซอร์โคเนียม
และเทลลูเรียมทำปฏิกิริยาในเฟสของก๊าซด้วยความช่วยเหลือของสารขนส่ง (ในกรณีนี้คือไอโอดีน) และตกผลึก “ข้อแตกต่างเพียงอย่างเดียวระหว่างเทคนิคของเรากับวิธีการทั่วไปคือการนำซิลิคอนมาใช้ ซึ่งช่วยให้ ZrTe 5 ที่มีโครงสร้างระดับนาโนเติบโตได้ ” Wu อธิบาย
ซิลิคอนมีบทบาทสำคัญในการเจริญเติบโตโครงสร้างนาโน ZrTe 5ไม่ได้เติบโตโดยตรงบนพื้นผิวซิลิกอน Wu กล่าวเสริม แต่พัฒนามาจาก “ฟูก” ที่ส่วนใหญ่ประกอบด้วย Zr และ Te ในอัตราส่วนประมาณ 1:3 Wu คิดว่าที่นอน ZrTe 3 นี้ อาจเป็นวัสดุพิมพ์ที่เหมาะสมกว่าสำหรับ ZrTe 5ที่จะเติบโตต่อไป
แน่นอน เมื่อเขาและเพื่อนร่วมงานมองใกล้ๆ ที่ขอบฟูก พวกเขาสังเกตเห็นรอยกัดในพื้นผิวซิลิกอน “เรารู้ว่าไอโอดีนทำปฏิกิริยากับซิลิกอนและสร้าง SiI 4ซึ่งอยู่ในสถานะก๊าซที่อุณหภูมิการเจริญเติบโตที่เราใช้” Wu กล่าว “เราพบว่าซิลิกอนมีบทบาทสำคัญในปฏิกิริยานี้ แต่เรายังไม่แน่ใจว่ามันส่งผลต่อกระบวนการ
ที่โตขึ้นแสดงให้เห็นว่าโครงสร้างมีผลึกสูง การวัดการขนส่งด้วยควอนตัมยังแสดงให้เห็นว่ามีสิ่งเจือปนน้อยและมีการเคลื่อนที่พาหะสูงกว่า 30,000 cm 2 /Vs ซึ่งหมายความว่านำไฟฟ้าได้ดีมาก “วิธีการของเราแสดงให้เห็นถึงคำ สัญญาที่ยอดเยี่ยมในการสร้างโครงสร้างนาโนคุณภาพสูงที่บางเฉียบ
นโยบาย
วิทยาศาสตร์อเมริกันต้องการ “การปรับจูนมากกว่าการยกเครื่องครั้งใหญ่” ตามรายงานที่นำเสนอต่อรัฐสภาสหรัฐโดยคณะกรรมาธิการสภาวิทยาศาสตร์ รายงานจัดทำ ศาสตราจารย์ฟิสิกส์ที่ผันตัวมาเป็นนักการเมือง ผู้ซึ่งถูกขอให้พัฒนานโยบายวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีระยะยาวที่สอดคล้องกัน
หลังจากการล่มสลายของสหภาพโซเวียตและการสิ้นสุดของสงครามเย็น ก่อนหน้านั้น นโยบายด้าน วิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีของสหรัฐฯ และแม้แต่ชั้นเดียว” “ความสามารถในการทำเช่นนั้นจะช่วยให้เราสร้างฉนวนฮอลล์ควอนตัมสปินวงขนาดใหญ่นี้ในห้องปฏิบัติการและศึกษาคุณสมบัติทางกายภาพ
รายงานมีคำแนะนำหลักสามประการ: การวิจัยทุกด้านต้องได้รับโอกาสในการเติบโต; อุตสาหกรรมที่ใช้เทคโนโลยีควรได้รับโอกาสในการเติบโต และการศึกษาจะต้องมีความเข้มแข็งในทุกระดับ เพื่อสนับสนุนการวิจัย รายงานระบุว่ารัฐบาลต้อง “ทำให้เงินทุนวิจัยของรัฐบาลกลางมีเสถียรภาพ
และเป็นรูปธรรม รักษาความหลากหลายในผลงานการวิจัยของรัฐบาลกลาง และส่งเสริมการวิจัยที่สร้างสรรค์และแปลกใหม่”ในการเขียนรายงาน คณะกรรมการได้รับคำแนะนำจากวิสัยทัศน์ที่ว่า “สหรัฐอเมริกาต้องรักษาและปรับปรุงตำแหน่งที่โดดเด่นในด้านวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี
เพื่อให้มนุษย์เข้าใจเอกภพและทุกสิ่งที่อยู่ภายใน และเพื่อพัฒนาชีวิตความเป็นอยู่ สุขภาพ และเสรีภาพของปวงชน”รายงานยังมีหลักฐานบางส่วนที่นักวิทยาศาสตร์นำเสนอต่อคณะกรรมการ อธิบายว่าเป็นเรื่องยากเพียงใดที่จะรู้ว่าโครงการวิจัยใดที่จะประสบความสำเร็จหรือมีผลกระทบมากที่สุด
“นิวตันใช้เวลาส่วนใหญ่ในอาชีพของเขาศึกษาการเล่นแร่แปรธาตุ” แลงเกอร์บอกกับคณะกรรมการ “ไอน์สไตน์อุทิศเวลาครึ่งหลังของชีวิตให้กับปัญหาที่เรารู้แล้วว่าไม่สามารถแก้ไขได้หากไม่มีการค้นพบสมัยใหม่ในฟิสิกส์ของอนุภาคมูลฐาน Bardeen ประเมินความสำคัญของการประดิษฐ์ทรานซิสเตอร์
credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100
