Borofen kan tromme grafen i fleksible elektronikkapplikasjoner

ALTINORDU/GOLDENARMY PHONE YERLİ AKILLI TELEFON /LOCAL SMARTPHONE (Juni 2019).

$config[ads_text] not found
Anonim

Borofen kan tromme grafen i fleksible elektronikkapplikasjoner


Forskere ved Rice University mener at en spesiell atom-tykk født struktur kalt borofene kan være et bedre alternativ til grafen for fleksibel elektronikk.

Graphene vs Borophene

I de siste årene har mange forskere og ingeniører sett på materialer som grafen for deres styrke, fleksibilitet og konduktivitet. Graphene har dukket opp i nyheten mange ganger nylig for deres voksende popularitet i forskning, inkludert grafene elektroniske applikasjoner, trykt grafen i papirelektronikk og applikasjoner i bilbatterier.

Graphene er vanlig struktur. Bilde med lov av AlexanderAlUS (eget arbeid) (CC BY-SA 3.0)

Mens grafen fungerer bedre på fleksible enheter enn andre materialer som indium-tinnoksid, kan det være for flatt og vanskelig å strekke seg. Dette skyldes den stive sekskantede strukturen som grafen danner. Men det finnes en borstruktur som kalles "borofen" som kan bidra til å overvinne problemene grafen har i fleksible applikasjoner.

Boron Bucky Balls

Tilbake i 2014 viste et forskningsgruppe ledet av teoretisk fysiker Boris Yakobson ved Rice University at en borstruktur (B36) ville være svært stabil. Fotoelektronspektroskopi av B36 viste at strukturen var symmetrisk, noe som er avgjørende for en gjentatt arklignende struktur.

Samtidig annonserte forskere også etableringen av en 40-atom buckyball som besto helt av bor. Det er disse strukturelle egenskapene som gjør borekonkurrent i fremtiden for elektronikk.

Struktur som viser 40 bor buckyball. Bilde med tillatelse til Materialskriver (eget arbeid) (CC BY-SA 3.0)

Borofen, Sølv, og dens applikasjoner

Et team av forskere ledet av Boris ved Rice University fant at når borofene vokser på en ugjennomtrengelig overflate (dvs. atomisk flat), danner den en sekskantet struktur som ligner grafen. Men hvis borofen vokser på en sølvoverflate, dannes det korrugeringer (som de som finnes i et trekkspill) som antyder at borofenen er mye mer fleksibel i denne konfigurasjonen.

Men forholdet mellom borofen og sølv er enda mer overraskende fordi, når borofeen danner korrugeringene, rekonstruerer sølv seg selv for å matche vinkemønsteret.

Borofenstruktur som viser triangluargitteret og den sentrale ledigheten. Bilde med tillatelse til Materialskriver (eget arbeid) (CC BY-SA 3.0)

Når borofenen er dannet, kan den lett fjernes fordi bindingen mellom sølv og borofen er svak. Dette kan tillate at atomtykkede stykker borofen overføres til hvilket som helst substrat når det er blitt dannet med korrugeringene. Når overført, borofenet skal ha de samme egenskapene som når det ble dyrket på sølvoverflaten (fleksibilitet, elektriske egenskaper, etc.)

Borofenstrukturen (rød) på toppen av sølv (grå / blå). Bilde med lov av Zhuhua Zhang / Rice University

Les mer

  • Ett trinn nærmere til brukbar fleksibel elektronikk
  • Hvorfor Graphene kan forandre halvledere for alltid
  • Soft Robotics Octopus Arms Få fleksibilitet til robotisk bevegelse

Men borofene egenskaper går utover sin fleksibilitet. Borofen i sin typiske tilstand er metallisk med sterk elektron-fononkobling. Dette gir mulighet for superledningsstøtte som kan se borofene implementeres i applikasjoner som involverer superledere.

Borofenstrukturen, en trekantet gitter med periodiske arrays av sekskantede ledige stillinger, inneholder også Dirac-kjegler som er viktige for applikasjoner som involverer Hall Effect.

Sammendrag

Borofene kan være nøkkelen til fremtiden for bærbare enheter, og har fleksible egenskaper mens de viser elektriske egenskaper. Materialer som ikke bare bøyes men kan strekke, gjør det mulig å montere elektronikk på en hvilken som helst overflate med en mye lavere sjanse for å bryte.

Borofen kan også finne sin vei inn i superledernes fremtid, og hvis det er kombinert med romtemperatur superledere, kan det forandre verden for alltid.