Płaszczyzny utworzone z węgla, o grubości atomu, czyli grafen - mogą wymuszać sposób poruszania się elektronów w pewnych warunkach, tak, jak światłowody kierują fotonami. W przyszłości będzie można wykorzystać ten fakt do tworzenia ścieżek elektronicznych, programowalnych w czasie rzeczywistym.
Prace badawcze prowadzone przez naukowców z Harvard University (USA) zaowocowały opracowaniem nowego układu, za pomocą którego można kierować elektronami poruszającymi się po powierzchni grafenu, w sposób niemal identyczny, jak fotony przemierzają światłowód.
Skrawek grafenu, który w najprostszy sposób można uzyskać poprzez gwałtowne oderwanie taśmy klejącej od powierzchni grafitu, wzbogacono o wytworzone na nim tzw. bramki elektroniczne. Gdy do bramki przyłożono różne napięcia, zaobserwowano zmiany w sposobie zachowania się elektronów przemieszczających się przez grafen, zależne od wielkości przyłożonego napięcia.
Bramkę uzyskano, poprzez wytworzenie złącza typu p-n na powierzchni grafenu, gdzie półprzewodnik typu n (w nim poruszają się elektrony) otoczony był z dwóch stron półprzewodnikiem typu p (o poruszających się "dziurach"). W ten sposób wygenerowano kanał, gdzie elektrony poddawane były prawom fizycznym bliskim optyce, w szczególności zaobserwowano zachowanie elektronów odpowiadające w optyce przebiegowi promienia świetlnego w materiale o ujemnym współczynniku załamania światła.
Według naukowców, odkryte zjawisko choć na razie nie ma większego
znaczenia praktycznego, potwierdza wcześniej dokonane obliczenia
teoretyczne. Uzyskane eksperymentalnie wyniki, stanowią podstawę dla
przyszłej elektroniki adaptowalnej opartej o grafen, gdzie wirtualne
ścieżki przewodzące będą czasowo elektrycznie wyznaczane na powierzchni
układu elektronicznego.
Takie podzespoły elektroniczne mogą - w
założeniach teoretycznych - być programowane niczym komputer do
określonej funkcji, po czym mogą być resetowane i gotowe do ponownego
użycia w zupełnie innym celu. (PAP)
Foto: nt.interia.pl