Вперше вдалося отримати стабільний двовимірний електронний газ

Німецькі фізики вперше змогли перетворити фрагмент напівпровідника в особливу структуру, на поверхні якої існує двовимірний електронний газ – набір електронів, здатних рухатися по двох осях і жорстко закріплених на третьої осі, йдеться в статті, опублікованій в журналі Proceedings of the National Academy of Sciences.

Деякі матеріали здатні обмежувати те, як рухаються електрони всередині них при зовнішньому впливі. Наприклад, при появі зовнішнього електричного поля всередині особливих напівпровідників часто виникає особлива зона, «двовимірний електронний газ» (ДЕГ).

Незвичайні властивості електронів в цій зоні можуть допомогти нам створити високотемпературні надпровідники, екзотичну наноелектроніку або нові способи передачі інформації.

Ульріка Диболд з Технологічного університету Відня (Австрія) і її колеги зробили крок до створення таких приладів, вивчаючи властивості кристалів з титанату стронцію — напівпровідника, що складається з атомів титану, стронцію і кисню. Дана речовина, разом з іншим з’єднанням, алюмінатом лантану, вже застосовувалося для вивчення властивостей ДЕГ, що виникає на кордоні між їх пластинками.

Автори статті помітили, що

манера руху електронів на поверхні кристалів з титанату стронцію може сильно змінюватися в залежності від того, які атоми розташовані на кордоні з повітрям. Фізики реалізували цю ідею у вигляді моделі і прорахували такий варіант структури атомів стронцію, кисню і титану, на поверхні якої повинен виникати двовимірний електронний газ.

Диболд і її колеги втілили її в реальність, обробивши кристал титанату стронцію за допомогою лазера, який видалив «непотрібні» атоми з його поверхні.

Експеримент завершився вдало — вчені отримали стабільний ДЕГ на поверхні кристала, властивості якого збігаються з теоретичними викладками. Як вважають фізики,

подальше вивчення таких кристалів допоможе зрозуміти, чи зможемо ми використати всі потенційні переваги ДЕГ в техніці та науці.

Залишити відповідь

Ваша e-mail адреса не оприлюднюватиметься. Обов’язкові поля позначені *