เกลียวที่บิดเบี้ยวของวัสดุ 2 มิติเติบโตบนพื้นผิวโค้ง

เกลียวที่บิดเบี้ยวของวัสดุ 2 มิติเติบโตบนพื้นผิวโค้ง

นักวิจัยได้ค้นพบวิธีที่จะขยายเลเยอร์ของวัสดุสองมิติ (2D) ด้วยการบิดระหว่างเลเยอร์ที่คาดเดาได้ โดยไม่จำเป็นต้องซ้อนและบิดเลเยอร์ที่แยกจากกันด้วยมือ เทคนิคใหม่นี้ใช้พื้นผิวการเติบโตแบบโค้งและอาจช่วยเพิ่มความสำคัญในด้าน ซึ่งเป็นแนวทางใหม่ในการปรับคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุและอุปกรณ์ในอนาคตทางวิศวกรรม ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา นักฟิสิกส์และนักวิทยาศาสตร์

ด้านวัสดุ

ได้สำรวจวิธีการใช้ข้อต่อที่อ่อนแอ (แวน เดอร์ วาลส์) ระหว่างชั้นของวัสดุที่วางซ้อนกันและมีความหนาระดับอะตอมเพื่อควบคุมคุณสมบัติของวัสดุ ตัวอย่างที่มีชื่อเสียงที่สุดคือกราฟีน แผ่นอะตอมคาร์บอน 2 มิติ โดยปกติแล้วกราฟีนจะไม่มีช่องว่างของแถบอิเล็กทรอนิกส์ แต่สามารถพัฒนาขึ้นมาได้

เมื่อวางบนโบรอนไนไตรด์หกเหลี่ยม (hBN) ซึ่งเป็นวัสดุ 2 มิติที่มีค่าคงที่โครงตาข่ายที่คล้ายกัน หากเลเยอร์กราฟีนและ hBN ที่ซ้อนกันเหล่านี้บิดเบี้ยว มุมระหว่างโครงตาข่ายของกราฟีนและ hBN จะเพิ่มขึ้น ทำให้ข้อต่อ ลดลง และทำให้ช่องว่างของแถบหายไป ในรูปแบบนี้ กราฟีนสามารถทำหน้าที่

เหมือนโลหะหรือเซมิคอนดักเตอร์ได้ง่ายๆ โดยการเปลี่ยนมุมระหว่างชั้น อะไรที่มากกว่า, วิทยาศาสตร์ที่เกิดขึ้นใหม่ นี้จึงนำเสนอวิธีการควบคุมคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุซึ่งไม่จำเป็นต้องเปลี่ยนองค์ประกอบทางเคมีเหมือนเทคนิคทั่วไป (เช่น การเติม) แต่มีปัญหา: การสร้างกองวัสดุเหล่านี้โดยปกติแล้ว 

นักวิจัยต้องขัดผิวหรือสังเคราะห์ชั้นของวัสดุ 2 มิติแยกกันก่อนที่จะวางซ้อนและบิดเป็นเกลียว ซึ่งเป็นกระบวนการที่ต้องใช้ความอุตสาหะ พื้นผิวโค้งทีมงานที่ในสหรัฐอเมริกาได้เอาชนะความท้าทายนี้แล้วโดยการใช้ประโยชน์จากพื้นผิวที่ไม่ใช่แบบยุคลิด (โค้ง) และความไม่สมบูรณ์ของคริสตัลประเภทหนึ่ง

ที่เรียกว่าการเคลื่อนตัวของสกรูเพื่อสร้างคริสตัล 2 มิติที่บิดเบี้ยว ในวัสดุ 2 มิติ การเคลื่อนตัวของสกรูเหล่านี้ทำให้เกิดโครงสร้างแบบเกลียวซึ่งชั้นทั้งหมดตลอดทั้งสแต็คเชื่อมต่อกัน และการวางแนวของทุกชั้นอยู่ในแนวเดียวกัน คล้ายกับทางลาดในที่จอดรถหลายชั้น ในการทดลองของพวกเขา 

นักวิจัย

จากวิสคอนซินได้วางอนุภาคนาโนของซิลิกอนออกไซด์ไว้ใต้ศูนย์กลางของเกลียวของวัสดุ 2 มิติ อนุภาคนาโนนี้รบกวนพื้นผิวที่เรียบก่อนหน้านี้ สร้างฐานโค้งสำหรับคริสตัล 2 มิติ (ซึ่งในกรณีนี้ ทำจากโลหะทรานซิชันไดชาลโคเจนไนด์ ทังสเตนไดซัลไฟด์หรือทังสเตนไดเซเลไนด์) เพื่อเติบโตต่อไป

ในสถานการณ์นี้ แทนที่จะเป็นเกลียวเรียงตัวกันซึ่งขอบของแต่ละชั้นขนานกับชั้นก่อนหน้า นักวิจัยพบว่าคริสตัล 2 มิติก่อตัวเป็นเกลียวหลายชั้นที่บิดอย่างต่อเนื่องในลักษณะที่คาดเดาได้จากชั้นหนึ่งไปยังอีกชั้นหนึ่ง พวกเขาอธิบายว่ามุมของการบิดระหว่างชั้นเกิดจากความไม่ลงตัวระหว่างคริสตัล 2 มิติ

แบบแบนและพื้นผิวโค้งที่พวกมันเติบโต พวกเขาอธิบาย และเกลียวทั้งสองประเภทก็เป็นไปได้ เมื่อโครงสร้างเกลียวเติบโตเหนืออนุภาคนาโนโดยตรง มันสร้างรูปแบบที่ผู้เขียนหลัก หยูโจวจ้าว ขนานนามว่า “เกลียวยึด” ในทางตรงกันข้าม โครงสร้างที่โตเหนืออนุภาคนาโนที่อยู่นอกศูนย์กลางเรียกว่า

 “เกลียวที่ไม่ยึด” แบบจำลองและการวัดเพื่ออธิบายพฤติกรรมนี้ ได้พัฒนาแบบจำลองทางคณิตศาสตร์ที่ทำนายมุมบิดของเกลียวตามรูปทรงเรขาคณิตของพื้นผิวโค้ง โดยทั่วไปแล้วรูปร่างจำลองเหล่านี้สอดคล้องกับโครงสร้างที่เขาเติบโตในห้องปฏิบัติการ นอกจากนี้ การวัดด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอน

ในขณะที่

นักวิจัยใช้ทังสเตนไดซัลไฟด์และทังสเตนไดเซเลไนด์เพื่อแสดงให้เห็นว่าวัสดุบิดเกลียวสามารถเติบโตได้อย่างไร พวกเขาทราบว่าแนวคิดของเกลียวบิดสามารถขยายไปยังวัสดุ 2 มิติอื่นๆ ได้ “ตอนนี้เราสามารถทำตามแบบจำลองเหตุผลที่มีรากฐานมาจากคณิตศาสตร์เพื่อสร้างสแต็ก

ของเลเยอร์ 2 มิติที่มีมุมบิดที่ควบคุมได้ระหว่างทุกเลเยอร์”  “ความสามารถในการสังเคราะห์วัสดุ 2 มิติที่บิดได้โดยตรงด้วยวิธีนี้จะช่วยให้เราสามารถศึกษาฟิสิกส์ควอนตัมแบบใหม่ในวัสดุเหล่านี้ได้”ที่วิสคอนซินเช่นกัน แสดงให้เห็นว่าโครงตาข่ายของอะตอมบนชั้นบิดเกลียวที่อยู่ใกล้เคียง

รูปแบบใหม่สำหรับคอมแพคดิสก์ที่บันทึกได้ซึ่งมีความจุ 650 เมกะไบต์ ซึ่งเท่ากับซีดีทั่วไป ได้รับการกำหนดมาตรฐานในปี 1989 ความสำเร็จอย่างมากของ “ซีดีที่บันทึกได้” เหล่านี้เกิดจากความเข้ากันได้กับแผ่นซีดีแบบอ่านอย่างเดียว สิ่งนี้ทำได้โดยการบันทึกข้อมูลโดยใช้เลเซอร์ที่สร้างหลุม

ในพื้นผิวแผ่นดิสก์ที่ปกคลุมด้วยฟิล์มสีย้อมออร์แกนิกที่คัดสรรมาอย่างดี สามารถบันทึกข้อมูลได้เพียงครั้งเดียวและอ่านย้อนหลังได้หลายครั้ง ซึ่งทำให้แผ่นดิสก์นี้เหมาะสำหรับการทำสำเนาซีดี หรือสำหรับการเก็บภาพถาวร การสำรองข้อมูล และการแจกจ่ายไฟล์

ในปี พ.ศ. 2539 มีคอมแพคดิสก์แบบเขียนซ้ำได้ที่สามารถบันทึกข้อมูลได้หลายครั้ง และปัจจุบันได้รับการพิจารณาว่าเป็นตัวตายตัวแทนของฟล็อปปี้ดิสก์ แทนที่จะเก็บข้อมูลเป็นหลุมบนพื้นผิวของแผ่นดิสก์ เทคโนโลยีนี้ใช้พัลส์เลเซอร์เพื่อเปลี่ยนเฟสโครงสร้างของวัสดุพื้นผิว เครื่องหมายบันทึกประกอบด้วย

ชุดของจุดอสัณฐานซ้อนทับกันซึ่งสะท้อนแสงน้อยกว่าวัสดุผลึกที่อยู่รอบๆ พื้นที่อสัณฐานถูกสร้างขึ้นโดยการหลอมวัสดุด้วยเลเซอร์ก่อน จากนั้นจึงทำให้วัสดุหลอมเหลวเย็นลงอย่างรวดเร็วต่ำกว่าอุณหภูมิการตกผลึก (รูปที่ 4) ข้อมูลสามารถลบออกได้โดยการให้ความร้อนแก่วัสดุเหนืออุณหภูมิการตกผลึก 

แต่ต่ำกว่าจุดหลอมเหลว จนกว่าวัสดุจะคืนสถานะโพลีคริสตัลไลน์ สิ่งนี้เรียกว่าการบันทึกการเปลี่ยนเฟส

ซีดีที่เขียนซ้ำได้ยังสามารถเล่นบนซีดีรอมหรือเครื่องเล่นซีดีสมัยใหม่ได้ แม้ว่าข้อมูลจะถูกจัดเก็บในลักษณะที่ต่างไปจากเดิมอย่างสิ้นเชิง วิดีโอกลายเป็นดิจิทัล ความก้าวหน้าล่าสุด

credit : สล็อตเว็บตรง100 / ดูหนังฟรี / 50รับ100