Terobosan Material Memungkinkan Twistronics untuk Sistem Massal

Peneliti SMART telah menemukan bahwa fenomena yang terkait dengan pembentukan superlate moire yang diamati dalam sistem dua dimensi dapat diterjemahkan untuk menyesuaikan sifat optik boron nitrida heksagonal tiga dimensi, mirip dengan massa, bahkan pada suhu kamar. Kredit: Gambar milik Aliansi Singapura-MIT untuk Riset dan Teknologi.

Hasil SMART memungkinkan cara baru untuk mengontrol emisi cahaya dari bahan.

Peneliti dari Singapore Electronic Energy Interdisciplinary Research Group (LEES) di Singapura-Dengan Alliance for Research and Technology (SMART), firma riset MIT di Singapura, bersama MIT dan National University of Singapore (NUS), telah menemukan cara baru untuk mengontrol emisi cahaya dari material.

Mengontrol properti material telah menjadi kekuatan pendorong di balik banyak teknologi modern – dari panel surya hingga komputer, kendaraan cerdas, dan peralatan rumah sakit yang menyelamatkan jiwa. Tetapi sifat-sifat bahan secara tradisional telah diadaptasi berdasarkan komposisi, struktur, dan terkadang ukurannya, dan perangkat paling praktis yang menghasilkan atau menghasilkan cahaya menggunakan lapisan bahan dengan komposisi berbeda yang seringkali sulit untuk tumbuh.

Terobosan oleh peneliti SMART dan kolaboratornya menawarkan pendekatan pergeseran paradigma baru untuk menyetel sifat optik bahan yang relevan secara teknologi dengan mengubah sudut torsi antara film yang ditumpuk, pada suhu kamar. Temuan mereka dapat berdampak besar pada berbagai aplikasi di bidang informasi medis, biologis, dan kuantum. Tim menjelaskan penelitian mereka dalam sebuah artikel berjudul “Sifat Optik Merdu dari Film Tipis yang Dikendalikan oleh Sudut Torsi Antarmuka,” baru-baru ini diterbitkan di Huruf Nano.

“Sejumlah fenomena fisik baru – seperti superkonduktivitas non-konvensional – baru-baru ini ditemukan dengan menumpuk setiap lapisan bahan tipis atom di atas satu sama lain pada sudut torsi, yang menghasilkan pembentukan apa yang kita sebut superlatif moires.”, Kata penulis korespondensi makalah Profesor Silvija Gradecak dari Departemen Ilmu dan Teknik Material di NUS dan peneliti utama di SMART LEES. “Metode yang ada berfokus pada penumpukan lapisan individu film tipis tunggal, yang melelahkan, sementara penemuan kami juga dapat diterapkan pada film tebal – membuat proses penemuan material jauh lebih efisien.”

Penelitiannya mungkin juga penting dalam mengembangkan fisika fundamental di bidang “twistronics” – studi tentang bagaimana sudut antar lapisan material dua dimensi dapat mengubah sifat listriknya. Gradecak menunjukkan bahwa bidang tersebut sejauh ini berfokus pada penumpukan lapisan tunggal tunggal, yang memerlukan pengelupasan yang hati-hati dan dapat mengalami relaksasi dari keadaan bengkok, sehingga membatasi penerapan praktisnya. Penemuan tim dapat membuat fenomena terkait torsi revolusioner ini dapat diterapkan bahkan pada sistem film tebal, yang mudah ditangani dan relevan secara industri.

“Eksperimen kami telah menunjukkan bahwa fenomena yang sama yang mengarah pada pembentukan superlate moire dalam sistem dua dimensi dapat diterjemahkan untuk menyesuaikan sifat optik boron nitrida heksagonal tiga dimensi, mirip dengan curah (hBN), bahkan pada suhu kamar. , ”Kata Hae Yeon Lee, penulis utama makalah dan calon doktor dalam ilmu dan teknik material di MIT. “Kami menemukan bahwa intensitas dan warna film hBN bertumpuk dan tebal dapat terus disetel dengan sudut torsi relatifnya dan intensitasnya meningkat lebih dari 40 kali lipat.”

Hasil penelitian membuka cara baru untuk mengontrol sifat optik film tipis di luar struktur yang digunakan secara konvensional, terutama untuk aplikasi di bidang kedokteran dan lingkungan atau teknologi informasi.

Referensi: “Sifat Optik Merdu dari Film Tipis yang Dikendalikan oleh Antarmuka Sudut Putar” oleh Hae Yeon Lee, Mohammed M. Al Ezzi, Nimisha Raghuvanshi, Jing Yang Chung, Kenji Watanabe, Takashi Taniguchi, Slaven Garaj, Shaffique Adam dan Silvija Gradečak, Februari 16, 2021, Huruf Nano.
DOI: 10.1021 / acs.nanolett.0c04924

Penelitian ini dilakukan oleh SMART dan didukung oleh National Research Foundation (NRF) Singapura dalam program Campus for Research Excellence And Technological Enterprise (CREATE).

LEES menciptakan teknologi sirkuit terintegrasi baru yang menghasilkan peningkatan fungsionalitas, konsumsi daya yang lebih rendah, dan kinerja yang lebih tinggi untuk sistem elektronik. Sirkuit terpadu masa depan ini akan berdampak pada komunikasi nirkabel dan elektronika daya, pencahayaan LED, dan layar. LEES memiliki tim riset terintegrasi vertikal yang memiliki keahlian di bidang material, perangkat, dan sirkuit, terdiri dari lebih banyak orang dengan pengalaman profesional di industri semikonduktor. Hal ini memastikan bahwa penelitian ditujukan untuk memenuhi kebutuhan industri semikonduktor baik di Singapura maupun di dunia.

SMART dibuat oleh MIT bekerja sama dengan NRF pada tahun 2007. SMART adalah entitas pertama yang MENCIPTAKAN. SMART berfungsi sebagai pusat intelektual dan inovasi untuk proyek penelitian mutakhir di bidang yang diminati baik untuk Singapura maupun MIT. Saat ini termasuk Pusat Inovasi dan lima kelompok penelitian interdisipliner: Resistensi Antimikroba, Analisis Kritis untuk Pembuatan Obat yang Dipersonalisasi, Teknologi Gangguan dan Berkelanjutan untuk Presisi Pertanian, Mobilitas Perkotaan Masa Depan, dan LEES.

Penelitian SMART didanai oleh NRF dalam program CREATE.

Related articles

Comments

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here

Share article

Latest articles

Menyelidiki lebih dalam tentang asal usul sinar kosmik dengan gerakan Brown geometris

Representasi skema sinar kosmik yang merambat melalui awan magnetik. Kredit: Salvatore Buonocore Model simulasi menyediakan langkah pertama dalam mengembangkan algoritma untuk meningkatkan metode deteksi. Sinar...

Penyerapan elektron terpisah yang ditangkap dalam film

Film menangkap gambar penangkapan elektron terpisah. Kredit: Javier Marmolejo Para peneliti di Universitas Gothenburg telah mengamati penyerapan satu elektron oleh tetesan melayang dengan amplitudo...

Perlindungan probiotik? Bakteri Usus Ditemukan Melindungi Usus Terhadap Virus COVID-19

Para peneliti dari Universitas Yonsei di Korea Selatan telah menemukan bahwa bakteri tertentu yang hidup di usus manusia mengeluarkan obat yang menghambat SARS-CoV-2. ...

Menggali sejarah populasi Neanderthal menggunakan DNA nuklir purba dari sedimen gua

Galeri patung gua di Spanyol utara. Penulis: Javier Trueba - film sains Madrid DNA mitokondria manusia purba telah diekstraksi dari deposit gua, tetapi nilainya...

Sakelar Semikonduktor Berpanduan Laser untuk Komunikasi Generasi Selanjutnya

Insinyur Laboratorium Nasional Lawrence Livermore telah menemukan jenis baru sakelar semikonduktor yang digerakkan oleh laser yang secara teoritis dapat mencapai kecepatan lebih tinggi pada...

Newsletter

Subscribe to stay updated.