Ciyaartoy badan oo adduunka ah oo soo maray xilligii Xbox 360 ayaa aad u yaqaan xaaladda markii konsolegoodu isu beddelay digsi shiilan oo ay ku shiili karaan ukun. Xaalad murugo leh oo la mid ah ayaa ku dhacda ma aha oo kaliya qalabka ciyaarta, laakiin sidoo kale telefoonada, laptops, tablets iyo wax ka badan. Mabda 'ahaan, ku dhawaad qalab kasta oo elektaroonig ah ayaa la kulmi kara shoog kulaylka, taas oo u horseedi karta ma aha oo kaliya fashilkeeda iyo xanaaqa milkiilaheeda, laakiin sidoo kale "kor u kaca xun" ee batteriga iyo dhaawac halis ah. Maanta waxaan baran doonaa daraasad ay saynisyahano ka tirsan Jaamacadda Stanford, sida Nick Fury oo ka mid ah majaajilada, ay sameeyeen gaashaan ka ilaaliya kulaylka xasaasiga ah ee qalabka elektaroonigga ah, natiijada, ka hortagaysa inay jabaan. Sidee bay saynisyahannadu u maareeyeen inay abuuraan gaashaanka kulaylka, maxay yihiin qaybaha ugu muhiimsan iyo sida ay waxtar u leedahay? Waxaan tan iyo wax badan ka baranay warbixinta kooxda cilmi-baarista. Tag
Saldhig cilmi baaris
Dhibaatada kululaynta ayaa la ogaa muddo aad u dheer, saynisyahannadu waxay xalliyaan siyaabo kala duwan. Qaar ka mid ah kuwa ugu caansan ayaa ah isticmaalka muraayadaha, caagagga iyo xitaa lakabyada hawada, kuwaas oo u adeega sida nooc ka mid ah insulators ee shucaaca kulaylka. Xaqiiqooyinka casriga ah, habkan waxaa lagu wanaajin karaa iyadoo la dhimayo dhumucda lakabka ilaalinta ilaa dhowr atomi iyada oo aan lumin sifooyinka kuleylka kuleylka. Taasi waa sida ay cilmi-baarayaashu sameeyeen.
Waxaan, dabcan, ka hadlaynaa nanomaterials. Si kastaba ha noqotee, isticmaalkooda kuleyliyaha kuleylka ayaa horey u dhib badnaa xaqiiqda ah in hirarka dhererka qaboojiyaha (dhawaaqyo*) aad ayuu uga gaaban yahay kan elektarooniga ama sawir-qaadayaasha.
phonon* - Quasiparticle, kaas oo ah tirada dhaqdhaqaaqa gariir ee atamka crystal.
Intaa waxaa dheer, sababtoo ah dabeecadda bosonic ee phonons, waa wax aan suurtagal ahayn in lagu xakameeyo korantada (sida lagu sameeyo gawaarida xamuulka qaada), taas oo guud ahaan ka dhigaysa mid adag in la xakameeyo kulaylka ee adkaha.
Markii hore, sifooyinka kulaylka ee maaddooyinka adag, sida cilmi-baarayaashu na xusuusinayaan, waxaa lagu xakameynayay filimada nanolaminate iyo superlatices sababtoo ah cillad qaabdhismeedka iyo cufnaanta sare, ama iyada oo loo marayo silikoon iyo germanium nanowires sababtoo ah kala firdhinta phonon xooggan.
Tiro ka mid ah hababka dahaarka kulaylka ee kor lagu sharraxay, saynisyahannadu waxay si kalsooni leh diyaar ugu yihiin inay u nisbeeyaan maaddooyinka laba-geesoodka ah, dhumucdiisuna aan ka badnayn dhowr atom, taas oo u sahlaysa in lagu xakameeyo miisaanka atomiga. Daraasaddooda waxay isticmaaleen van der Waals (vdW) isku xidhka lakabyada 2D atomiga khafiifka ah si loo gaadho caabbinta kulaylka oo aad u saraysa inta lagu jiro qaabdhismeedkooda.
Ciidamada Van der Waals* - xoogag is dhexgalka molecular/interatomic oo leh tamar ah 10-20 kJ/mol.
Farsamada cusubi waxay suurtogal ka dhigtay in la helo caabbinta kulaylka ee 2 nm dhumucdiisuna waxay tahay vdW heterostructure oo u dhiganta 2 nm dhumucdiisuna waxay tahay 300 nm SiOXNUMX (silicon dioxide).
Intaa waxaa dheer, isticmaalka vdW heterostructures waxay suurtogal ka dhigtay in la xakameeyo guryaha kulaylka ee heerka atomiga iyada oo loo marayo lakabyada monolayers XNUMXD kala duwan oo leh cufnaanta cufnaanta atomiga ee kala duwan iyo hababka gariir.
Sidaa darteed, yeynan jiidin jilbaha bisadda oo aynu bilowno inaan tixgelinno natiijooyinka cilmi-baaristan cajiibka ah.
Natiijooyinka cilmi-baarista
Ugu horreyntii, aan barano qaab-dhismeedka yar-yar iyo sifooyinka muuqaalka ee vdW heterostructures ee loo isticmaalo daraasaddan.
Sawirka #1
Sawirka 1 waxay tusinaysaa jaantuska iskutallaabta ah ee qaab-dhismeed afar-lakab ah oo ka kooban (laga bilaabo kor ilaa hoos): graphene (Gr), MoSe2, MoS2, WSe22 iyo substrate SiO2/Si. Si aad isku mar u sawirto dhammaan lakabyada, isticmaal Raman laser* oo dhererkiisu yahay 532 nm.
Raman laser* - Nooc ka mid ah laser-ka kaas oo habka ugu muhiimsan ee kor u qaadida iftiinka uu yahay Raman kala firdhinta.
Raman kala firdhiyey, markeeda, waa kala firdhinta aan dabacsanayn ee shucaaca indhaha ee molecules-ka walaxda, kaas oo ay weheliso isbeddel weyn oo ku yimaada inta jeer ee shucaaca.
Habab dhowr ah ayaa loo adeegsaday si loo xaqiijiyo isku midka ahaanshaha microstructural, kulaylka iyo koronto ee heterostructures: iskaanka gudbinta elektarooniga microscopy (STEM), photoluminescence spectroscopy (PL), Kelvin probe microscopy (KPM), microscopy thermal scanning (SThM), iyo sidoo kale Raman spectroscopy iyo heerkulbeegga .
Image Image 1b waxay ina tusinaysaa Raman spectrum ee Gr/MoSe2/MoS2/WSe22 heterostructure ee substrate SiO2/Si meesha lagu calaamadeeyay dhibic cas. Sheekadani waxay muujinaysaa saxeexa hal-xidhaale kasta oo ku jira habka lakabka, iyo sidoo kale saxeexa substrate-ka Si.
In 1c-1f Sawirada STEM-madoow ee Gr/MoSe2/MoS2/WSe22 heterostructure ayaa la muujiyay (1iyo Gr/MoS2/WSe22 heterostructures (1d-1f) oo leh jihooyin kala duwan oo shabag ah. Sawirada STEM waxay muujinayaan nusqaamaha vdW atomi ahaan u dhow iyada oo aan wax wasakh ah lahayn, taas oo u oggolaanaysa dhumucda guud ee dhismayaasha heterostructures inay si buuxda u muuqdaan. Jiritaanka isku-xidhka isku-xidhka ayaa sidoo kale lagu xaqiijiyay aagagga sawir-qaadista ee waaweyn iyadoo la adeegsanayo sawir-qaadista sawir-qaadista (PL).1g). Calaamadda sawir-qaadista ee lakabyada shakhsi ahaaneed ee gudaha heterostructure si weyn ayaa loo xakameynayaa marka loo eego calaamadda monolayer go'doonsan. Tan waxaa lagu macneeyay habka wareejinta khidmadda interlayerka iyadoo ay ugu wacan tahay isdhexgalka dhexdhaxaadka dhow, kaas oo sii xoogaysanaya ka dib marka la tirtiro.
Sawirka #2
Si loo cabbiro qulqulka kulaylka ee ku toosan diyaaradaha atomiiga ee heterostructure, kala duwanaanshaha lakabyada ayaa loo qaabeeyey qaab afar qalab koronto ah. Lakabka sare ee graphene wuxuu xidhiidhiyaa palladium (Pd) electrodes waxaana loo isticmaalaa kuleyliyaha cabbirada heerkulbeegga Raman.
Habka kuleyliyaha korontadu wuxuu bixiyaa qiyaas sax ah ee awoodda wax gelinta. Habka kale ee suurtogalka ah ee kuleyliyaha, indhaha, ayaa noqon doona mid aad u adag in la hirgeliyo sababtoo ah aqoon la'aanta isku-dhafka nuugista ee lakabyada shakhsi ahaaneed.
In 2 waxay muujinaysaa wareeg cabbir afar-baaritaan ah, iyo 2b waxay muujinaysaa aragtida sare ee qaab dhismeedka la tijaabiyay. Jadwalka 2 waxay tusinaysaa sifada wareejinta kulaylka ee saddexda aaladood, mid ka kooban graphene kaliya iyo laba ka kooban Gr/WSe22 iyo Gr/MoSe2/Wse22 lakabyada lakabka. Dhammaan noocyada kala duwanaanshuhu waxay muujinayaan dabeecadda ambipolar ee graphene, kaas oo la xidhiidha maqnaanshaha farqiga band.
Waxa kale oo la ogaadey in kuleyliyaha hadda iyo kuleylku ay ka dhacaan lakabka sare (graphene), maadaama korantada korantadu ay tahay dhowr amar oo ka sarreeya kan MoS2 iyo WSe22.
Si loo muujiyo isku mid ahaanshiyaha aaladaha la tijaabiyay, cabbirada ayaa la qaaday iyadoo la isticmaalayo Kelvin probe microscopy (KPM) iyo iskaanka kulaylka microscopy (SThM). Shaxda ku taal 2d Cabbirrada KPM ayaa la soo bandhigay oo muujinaya qaybinta tooska ah ee suurtagalka ah. Natiijooyinka falanqaynta SthM ayaa lagu muujiyay 2s. Halkan waxaan ku aragnaa khariidad koronto kuleyl ah oo Gr/MoS2/WSe22 ah, iyo sidoo kale joogitaanka isku midka ah ee kuleylka dusha sare.
Farsamooyinka sawir-qaadista ee kor lagu sharraxay, gaar ahaan SthM, ayaa xaqiijiyay isku-dhafka qaab-dhismeedka daraasadda, taas oo ah, midnimadeeda, marka la eego heerkulka. Tallaabada xigta waxay ahayd in la qiyaaso heerkulka mid kasta oo ka mid ah lakabyada ka kooban iyadoo la isticmaalayo Raman spectroscopy (ie, Raman spectroscopy).
Saddexda aaladoodba waa la tijaabiyay, mid walbana wuxuu lahaa dhul dhan ~ 40 µm2. Xaaladdan oo kale, kuleyliyaha awoodda ayaa isbedeshay 9mW, iyo awoodda leysarka nuuga ayaa ka hooseysa ~ 5 μW oo leh aagga barta laser ee ~ 0.5 μm2.
Sawirka #3
Shaxda ku taal 3 kororka heerkulka (∆T) lakab kasta iyo substrate waa la arki karaa marka kuleyliyaha kuleyliyaha Gr/MoS2/WSe22 heterostructure uu kordho.
Jiirarka shaqada tooska ah ee walxo kasta (lakab) waxay muujinayaan iska caabbinta kulaylka (Rth=∆T/P) inta u dhaxaysa lakabka gaarka ah iyo weelka kulaylka. Marka la eego qaybinta isku midka ah ee kuleylinta aagga, iska caabbinta kulaylka si fudud ayaa loo falanqeyn karaa hoosta ilaa lakabka sare, inta lagu jiro taas oo qiyamkooda ay caadiyan yihiin aagga kanaalka (WL).
L iyo W waa dhererka kanaalka iyo ballaca, kuwaas oo si aad ah uga weyn dhumucda substrate-ka SiO2 iyo dhererka kulaylka lateral, kaas oo ah ~ 0.1 μm.
Sidaa darteed, waxaan ka soo qaadan karnaa qaabka caabbinta kulaylka ee substrate-ka Si, kaas oo u ekaan doona sidan:
Rth, Si ≈ (WL) 1/2 / (2kSi)
Xaaladdan oo kale kSi ≈ 90 W m−1 K−1, kaas oo ah kulaylka la filayo ee substrate aadka loo kordho.
Farqiga u dhexeeya Rth, WSe2 iyo Rth, Si waa wadarta caabbinta kulaylka ee 2 nm qaro weyn SiO100 iyo iska caabbinta xadka kulaylka (TBR) ee interface WSe2/SiO2.
Marka la isku geeyo dhammaan dhinacyada kor ku xusan, waxaan xaqiijin karnaa in Rth,MoS2 - Rth,Wse2 = TBRMoS2/Wse2, iyo Rth,Gr - Rth,MoS2 = TBRGr/MoS2. Sidaa darteed, laga bilaabo garaafka 3 waa suurtogal in la soo saaro qiimaha TBR mid kasta oo ka mid ah WSe2/SiO2, MoS2/Wse2 iyo Gr/MoS2.
Marka xigta, saynisyahannadu waxay isbarbar dhigeen wadarta guud ee iska caabbinta kulaylka ee dhammaan heterostructures, oo lagu cabbiray iyadoo la adeegsanayo Raman spectroscopy iyo microscopy kulaylka3b).
Bilayer iyo trilayer heterostructures ee SiO2 waxay muujiyeen iska caabin kuleyl ah oo wax ku ool ah oo u dhexeeya 220 ilaa 280 m2 K/GW heerkulka qolka, taas oo u dhiganta caabbinta kulaylka ee SiO2 oo leh dhumucdiisuna tahay 290 ilaa 360 nm. Inkastoo xaqiiqda ah in dhumucda heterostructures ee daraasadda aan ka badnayn 2 nm (1d-1f), kuleylkooda kuleylku waa 0.007-0.009 W m−1 K−1 heerkulka qolka.
Sawirka #4
Sawirka # 4 wuxuu muujinayaa cabbirada dhammaan afarta qaab-dhismeed iyo heerkulka kuleylka kuleylka (TBC) ee is-dhexgalkooda, taas oo noo ogolaanaysa inaan qiimeyno heerka saameynta lakabka kasta ee caabbinta kulaylka ee hore loo qiyaasay (TBC = 1 / TBR).
Cilmi-baarayaashu waxay xuseen in tani ay tahay cabbirkii ugu horreeyay ee TBC ee loogu talagalay is-dhexgalka atomiikada ee u dhexeeya monolayers gaar ah (2D/2D), gaar ahaan inta u dhaxaysa WSe2 iyo SiO2 monolayers.
TBC-ga monolayer WSe2/SiO2 interface wuu ka hooseeyaa midka WSe2/SiO2 interface multilayer, taas oo aan la yaab ahayn maadaama monolayer uu leeyahay qaabab foorarsan oo aad u yar oo loo heli karo gudbinta. Si fudud loo dhigo, TBC-da is dhexgalka u dhexeeya lakabyada 2D wuu ka hooseeyaa TBC ee is dhexgalka u dhexeeya lakabka 2D iyo 3D SiO2 substrate (4b).
Si aad u hesho aqoon faahfaahsan oo ku saabsan nuxurka daraasadda, waxaan ku talinayaa in la eego и isaga.
Epilogue
Cilmi-baadhistan, sida ay saynisyahannadu laftoodu ku andacoonayaan, waxay na siinaysaa aqoon lagu dabaqi karo hirgelinta is-dhexgalka kuleylka atomigga. Shaqadani waxay muujisay suurtogalnimada in la abuuro metamaterials-kuleylka-kuleylka kuwaas oo aan laga helin dabeecadda. Intaa waxaa dheer, daraasaddu waxay sidoo kale xaqiijisay suurtagalnimada in la sameeyo cabbirada heerkulka saxda ah ee qaababka noocaas ah, inkastoo miisaanka atomiga ee lakabyada.
Heterostructures-ka kor lagu sharaxay waxay noqon karaan aasaaska iftiinka ultra-light iyo kulaylka "gaashaamo", oo awood u leh, tusaale ahaan, ka saarida kulaylka meelaha kulul ee elektiroonigga ah. Intaa waxaa dheer, tignoolajiyadan waxaa loo isticmaali karaa koronto-dhaliyeyaasha heerkulbeegga ama aaladaha kulaylka lagu xakameynayo, kordhinta waxqabadkooda.
Daraasadani waxay mar kale xaqiijinaysaa in sayniska casriga ahi uu si dhab ah u xiiseynayo mabda'a "wax ku oolnimada suunka", kaas oo aan lagu magacaabi karin fikrad nacas ah, marka la eego khayraadka xaddidan ee meeraha iyo koritaanka joogtada ah ee baahida dhammaan noocyada tiknoolajiyada casriga ah.
Waad ku mahadsan tahay dareenkaaga, aad u fiirso oo qof walba ha yeesho usbuuc wanaagsan! 🙂
Waad ku mahadsan tahay inaad nala joogto. Ma jeceshahay maqaalladayada? Ma doonaysaa inaad aragto wax badan oo xiiso leh? Nagu taageer adigoo dalbanaya amar ama kula talinaya asxaabta, 30% qiimo dhimis isticmaalayaasha Habr analooga u gaarka ah ee server-yada heerka gelitaanka, kaas oo anaga aan adiga kuu hindisay: (waxaa laga heli karaa RAID1 iyo RAID10, ilaa 24 cores iyo ilaa 40GB DDR4).
Dell R730xd 2 jeer ka jaban? Kaliya halkan Nederlaan! Dell R420 - 2x E5-2430 2.2Ghz 6C 128GB DDR3 2x960GB SSD 1Gbps 100TB - laga bilaabo $99! Wax ka akhri
Source: www.habr.com