Reklama.
Reklama.
Reklama.
"Zrobiliśmy krok na drodze do rewolucji w elektronice!" – polscy naukowcy pomogli odkryć "jeszcze lepszy grafen"
Naukowcy z Wydziału Fizyki Uniwersytetu Warszawskiego dokładniej zbadali strukturę dwusiarczku molibdenu, materiału, który może zdetronizować grafen i stać się przyszłością elektroniki. – Nasze wyniki już mieszczą się w światowej czołówce. Przy większym wsparciu państwa, może nie jutro, ale za kilka lat, Polska będzie miała szansę stać się uczestnikiem rewolucji – mówi w rozmowie z naTemat prof. Adam Babiński, który kieruje zespołem badaczy.
Reklama.
„Przełomowe odkrycie” - czy to określenie pasuje do wyników Waszych badań?
Powiem tak: to jeszcze nie jest rewolucja. To, co ja chcę osiągnąć przekazując informacje o wynikach, to dwie rzeczy. Po pierwsze, zwrócić uwagę na to, że grafen nie jest jedynym półprzewodnikiem dwuwymiarowym. Czyli warstwy do niego podobne można uzyskiwać z innych kryształów. I to jest coś, co wiadomo od lat, bo ludzie na całym świecie intensywne badania w tym zakresie prowadzą. Po drugie i najważniejsze, podkreślić, że my do tego wyścigu dołączyliśmy właśnie dzięki tym badaniom. Krótko mówiąc: zrobiliśmy krok na drodze do stworzenia alternatywy dla grafenu.
Co w tych badaniach jest tak znaczącego?
Zacznijmy od tego, że kryształ składa się z atomów. One w jakiś sposób drgają i te drgania w atomach potrafią oddziaływać ze światłem. My pokazaliśmy, że sposób tego oddziaływania jest trochę inny niż to, co prezentowano w literaturze przez ostatnio 10-20 lat. To jest bardzo ważny krok, by zrozumieć materiały, których pojedynczą warstwę, tak jak grafit z grafenu, można uzyskiwać prostymi metodami.
Zajmowaliście się jedną taką substancją: dwusiarczkiem molibdenu. Co to jest? Lepszy grafen?
W pewnym sensie tak. Są pewne zastosowania, w których wydaje się, że pojedyncza warstwa molibdenu jest lepsza niż grafen. Chodzi przede wszystkim o elektronikę cyfrową, pamięci komputerowe. Dowiedliśmy, że warstwa molibdenu różni się od warstwy grafenu - ma tzw. przerwę energetyczną. I teraz tak: podstawowym elementem pamięci są tranzystory, których zewnętrzne pole elektryczne zmienia stan przewodzenia: albo przepuszcza prąd (stan: włączony) albo nie przepuszcza (stan wyłączony). Okazuje się, że w przypadku grafenu nie można całkowicie wyłączyć, bo ma on specyficzną strukturę. W przypadku dwusiarczku molibdenu przerwa energetyczna sprawia, że można łatwo włączać i wyłączać.
Jak w takim razie zastąpienie grafenu dwusiarczkiem odczułby np. użytkownik komputera?
Mówiąc wprost: będziemy mieli szybsze komputery. Przez lata obserwowaliśmy, że tranzystory stawały się coraz mniejsze, by mogły być gęściej upakowane, co zwiększało sprawność. Doszliśmy do momentu, w którym mają rozmiary porównywalne z rozmiarami atomów, a więc ten proces doszedł do ściany. Ludzie szukają nowych rozwiązań, które umożliwią robienie szybszych tranzystorów. I tutaj zastosowanie nowego materiału, np. dwusiarczku molibdenu, może być sposobem na tworzenie elektroniki przyszłości. Chciałbym tez powtórzyć, że dwusiarczek to punkt startowy, bo są też inne materiały.
Jak uzyskuje się ten związek?
Próbki, z którymi my mieliśmy do czynienia, są z molibdenitu. To jest minerał, którego spore pokłady znajdują się m.in. w Kanadzie, Australii i Polsce. Co fascynujące, molibdenit istnieje w technologii od lat - to jeden z lepszych stałych smarów wykorzystywanych w lotnictwie, a dopiero teraz pokazał swoje nowe oblicze. Oczywiście dwusiarczek można też wytwarzać metodami technologicznymi w laboratoriach.
Kiedy możemy spodziewać się kolejnych wyników, które posuną nas na drodze do „elektroniki przyszłości”?
Myślę, że w ciągu roku, kilku lat. Badania trwają i są pewne wskazówki świadczące o tym, że jesteśmy blisko nowych obserwacji. Do tej pory pewna wiedza była w naszym środowisku uznawana za nienaruszalną. Nasze badania pokazały, że to jest tak, że trzeba cały czas zadawać sobie pytania dotyczące spraw „oczywistych”. I my, polscy fizycy, upatrujemy w tym szansę.
Myślę, że w ciągu roku, kilku lat. Badania trwają i są pewne wskazówki świadczące o tym, że jesteśmy blisko nowych obserwacji. Do tej pory pewna wiedza była w naszym środowisku uznawana za nienaruszalną. Nasze badania pokazały, że to jest tak, że trzeba cały czas zadawać sobie pytania dotyczące spraw „oczywistych”. I my, polscy fizycy, upatrujemy w tym szansę.
Myśli pan, że Polska w badaniach nad „lepszym grafenem” odegra ważną rolę w skali światowej?
W przypadku grafenu pieniądze zainwestowane w innych krajach były nieporównywalnie większe niż w Polsce, a mimo to został odniesiony sukces i dzisiaj sprzedajemy go za granicę. Nasze wyniki dotyczące dwusiarczku molibdenu już mieszczą się w światowej czołówce i pozwalają lepiej zrozumieć sposób działania tego materiału. Nasza przewaga nad innymi to są bardzo doświadczeni badacze, bo jeśli chodzi o fizykę półprzewodników, Uniwersytet Warszawski jest jedynym z Polski wymienianym na świecie. Mamy znakomitych nauczycieli, świetną młodzież, no i w końcu wysokiej klasy laboratoria. Ale nawet najlepsze laboratoria bez ludzi są niczym.
Na badania nad grafitem wydaliśmy kilkadziesiąt milionów złotych. Oczekuje pan, że państwo dostrzeże kolejne sukcesy fizyków i zainwestuje w prace nad alternatywą?
Już teraz są agencje powołane do tego, by finansować tego typu badania. Ale zainteresowania państwa nigdy nie za wiele. Proszę mi wierzyć, że przy większym wsparciu, może nie jutro, ale za kilka lat, Polska naprawdę będzie miała szansę stać się uczestnikiem rewolucji w elektronice.
Czytaj także:
Reklama.