Aktuální vydání

Číslo 3/2020 vyšlo tiskem 13. 3. 2020. V elektronické verzi na webu ihned. 

Téma: Trendy v elektrotechnice a souvisejících oborech

Hlavní článek
Využití měniče frekvence pro experimentální zařízení

Číslo 2/2020 vyšlo tiskem 6. 3. 2020. V elektronické verzi na webu ihned.

Trh, obchod, podnikání
BOOBA v novém showroomu, který předčil veškerá očekávání
Rozhovor s předsedou představenstva Technologií hlavního města Prahy

Denní světlo
Diagram zastínění pro 21. březen
Moderní metody získávání dat pro zpracování světelnětechnických posudků

Stane se cín dvojrozměrným materiálem budoucnosti?

3. 12. 2013 | |

Posledních deset let se vědci zajímají o možnost vytvořit nový typ materiálů - tzv. topoizolantů (topological insulators). V počítačových simulacích se jim podařilo předpovědět materiály zvláštní tím, že jejich vnitřní část se chová jako izolant, zatímco okraj je nevodivý. Vědci dále vypočítali, že z těžkých kovů jako je uran nebo plutonium by bylo možné vyrobit materiály, které by měly topoizolační vlastnosti za pokojové teploty. Nyní výzkumníci z U.S. Department of Energy (DOE), SLAC National Accelerator Laboratory a Stanfordské Univerzity zkoumají, co se stane, když budou topoizolant na bázi cínu dělit až na úroveň jednotlivých atomových vrstev, aby tak získali dvourozměrný materiál strukturou podobný grafenu. Očekávají, že i u dvojrozměrné formy topoizolantu budou okraje vodivé a zbytek se bude chovat jako izolant.

Pro nový materiál zvolili vědci název stanen, což je složenina z latinského stanium (cín) a koncovky jako má ve svém názvu grafen. Vědci věří, že by si stanen mohl vydobýt pověst podobně „zázračného“ a fascinujícího materiálu, jako má grafen. Výpočty totiž ukazují, že by se molo jednat o první materiál, který povede elektřinu se stoprocentní účinností za teplot, při nichž pracují počítačové čipy.

Pokud výpočty potvrdí série pokusů, které nyní probíhají v několika laboratořích, stanen by mohl zvýšit rychlost a snížit energetické nároky v budoucích generacích počítačových čipů. První otázkou, kterou si vždy každý v souvislosti s nově navrženým „zázračným“ materiálem položí, je: může tento nový materiál nahradit křemík? Ani po desetiletí pokusů neznáme odpověď na tuto otázku v případě grafenu, je tedy možné že je trochu předčasná v případě stanenu. Vědci sice říkají, že si dokáží představit, že by stanen mohl křemík uvnitř tranzistorů brzy nahradit, nejprve ale budou stanen testovat ve vodičích, které spojují jednotlivé části mikroprocesorů, což je uplatnění pro nějž se počítalo i s grafenem. Ten má oproti stanenu velký náskok – již téměř deset let totiž existuje i jinak než jen v počítačových simulacích.

Foto: IEEE Spectrum
Celý článek
ZDE