为了使计算机和存储介质能够跟上需要存储和处理的数量急剧增长的数据,研究人员和公司正在为光刻过程投入大量资金,这些过程可以为信息社会所依赖的电子元件创建超小型模式。根据。但是,对于现有技术的模式有多小和精确,存在下限。极端的书写过程在实践中已达到极限,并且变得越来越困难和昂贵。

同时,每种动物,植物和生物有机体都是完全不同的过程的结果:自组装。在这里,材料本身创造了所需的结构,以便快速且廉价地找到最节能的形式。

来自DTU,奥胡斯大学,IBM和Brookhaven的研究人员首次在最薄的薄膜中进行自组装工作:二维材料。其中最着名的是石墨烯,其仅由碳原子组成并且具有突出的电性质。这为极小规模的超级存储介质创造了新的希望。

材料研究

的突破原子薄层的问题在于自组装过程很难完成它们的工作。来自DTU Nanotech的 Luca Camilli 和LivHornekær在奥胡斯大学的研究小组联合起来,利用他们在二维材料合成方面的丰富经验,结合扫描隧道显微镜寻找解决方案。他们现在已经成功找到了它,LivHornekær很激动。

“通过在高质量的铱表面上形成硼,氮和碳的二维合金,表面有助于原子聚集在一起形成尺寸仅为2纳米的石墨烯岛晶格,其周期可以是低至4纳米。因此,单个岛的宽度仅为15个碳原子。来自IBM的合作伙伴Jerry Tersoff开发的一个新的理论模型表明,铱参与的正是使其起作用的事实 - 其他金属可能起到同样的作用。“

“我们知道薄膜的图案化是产生新特性的关键之一,而且在我看来 - 这是一个突破。我们已经知道如何一次一层地堆叠材料,现在看来我们也可以在接近原子分辨率的模式下对它们进行模式化。看到我们能够在多大程度上实现这一战略将是令人兴奋的。“

受控制的形成过程

研究人员发现石墨烯岛之间的距离可以通过控制薄层形成过程中的气体浓度和温度来“编程”。这为未来生产纳米级平版印刷图案开辟了全新的机会。

然而,PeterBøggild认为,对应用程序说些什么还为时尚早。

“我们基本上发现了一种在原子尺度上控制纳米材料的新方法。石墨烯岛表现得像小型人造原子,可用于能源领域,生物传感器和光电子学中的许多不同应用。但真正令人兴奋的是,如果我们能够学会对我们今天所知的数百种其他原子薄膜进行相同的研究 - 让它们自组装,因为复杂的结构在本研究中是一个“圣杯”。领域,“PeterBøggild说。

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