Tytuł projektu Emergentne materiały Diraca na bazie anizotropowych heterostruktur Si-Au
Kierownik projektu dr hab. Mariusz Krawiec
Numer ---
Źródło finansowania Narodowe Centrum Nauki
Kwota dofinansowania 1 156 600 PLN
Okres realizacji 2018-2022

 

Opis projektu

Innowacje naukowe oraz szybki postęp technologiczny wymagają wytworzenia nowych materiałów o określonych właściwościach. Wiele materiałów dostępnych na rynku może nie spełniać wszystkich wymagań i muszą być funkcjonalizowane lub łączone w heterostruktury. Takie funckjonalizowane czy hybrydowe materiały często są lepsze od poszczególnych komponentów.

Silicen jest jednym z nowych materiałów dwuwymiarowych zbudowanym z atomów krzemu ułożonych w sieć krystalograficzną typu plastra miodu. W swej budowie przypomina grafen. Cechuje się też podobnymi właściwościami wynikającymi z liniowej struktury pasmowej, znanej jako stożki Diraca. Do chwili obecnej udało się zsyntetyzować silicen w formie epitaksjalnej, wykorzystując do tego głównie powierzchnie metali. Obecność metalicznego podłoża może jednak znacznie zmodyfikować strukturę elektronową silicenu, a nawet całkowicie zniszczyć stożki Diraca. Z drugiej strony podłoże to doskonałe narzędzie do funkcjonalizowania silicenu. Silne oddziaływanie silicen-podłoże może doprowadzić do powstania nowych pasm energetycznych, a w konsekwencji do nowych egzotycznych właściwości złożonych heterostruktur silicenowych, niedostępnych oddzielnie dla poszczególnych składników. Wykorzystując odpowiednie podłoża można kontrolować i dostrajać właściwości tych wzbudzeń Diraca.

Projekt zamierza połączyć podstawowy materiał dwuwymiarowy – silicen z jednowymiarowo uporządkowanym podłożem – schodkowymi powierzchniami Si pokrytmi warstwami Au, aby uzyskać nowoczesne materiały z silnie anizotropowymi charakterystykami. Celem projektu jest określenie mechanizmów odpowiedzialnych za tworzenie i modyfikowanie egzotycznych anizotropowych wzbudzeń fermionowych w nowoczesnych materiałach w postaci złożonych heterostruktur Si-Au.

Takie nowoczesne heterostruktury Si-Au łatwo mogą być funkcjonalizowane chemicznie poprzez adsorpcję atomów innych pierwiastków. W rezultacie można zaprojektować i zsyntetyzować zaawansowane nowoczesne materiały funkcjonalne z odpowiednio skrojonymi charakterystykami.

Sam silicen przyciągnął znaczną uwagę naukowców i inżynierów także z powodu jego potencjalnych zastosowań w nanoelektronice następnej generacji, ponieważ mógłby być łatwo zintegrowany z obecną elektroniką oparta na krzemie. Rzeczywiście, pierwsze tranzystory polowe oparte na silicenie zostały już zaprojektowane i wytworzone. Układy hybrydowe oparte na silicenie, jak proponowane w obecnym projekcie nowoczesne anizotropowe heterostruktury Si-Au, mogą znacząco wzmocnić pozycję silicenu na scenie zaawansowanych materiałów dwuwymiarowych.

We use cookies on our website. Some of them are essential for the operation of the site, while others help us to improve this site and the user experience (tracking cookies). You can decide for yourself whether you want to allow cookies or not. Please note that if you reject them, you may not be able to use all the functionalities of the site.

Ok