คริสตัลขนาดใหญ่พิเศษของทังสเตนไดซัลไฟด์ 2 มิติเติบโตขึ้นเป็นครั้งแรก

นักวิจัยในจีนและเกาหลีได้ปลูกโมโนเลเยอร์ผลึกเดี่ยวขนาดใหญ่ของวัสดุสองมิติ ทังสเตนไดซัลไฟด์ (WS 2 ) เป็นครั้งแรก คริสตัลซึ่งเติบโตบนซับสเตรตแซฟไฟร์ วัดได้กว้างกว่า 3 ซม. และอาจกลายเป็นแพลตฟอร์มทางเลือกแทนซิลิคอนในเทคโนโลยีเซมิคอนดักเตอร์ยุคหน้า เซมิคอนดักเตอร์ที่ใช้ซิลิคอนกำลังใกล้ถึงขีดจำกัดประสิทธิภาพอย่างรวดเร็ว ดังนั้นนักวิจัยจึงมองหาวัสดุใหม่เพื่อทดแทน 

วัสดุสองมิติ 

เช่น กราฟีน (วัสดุ 2 มิติที่มีชื่อเสียงที่สุด) และ WS 2แสดงให้เห็นสัญญาที่ยอดเยี่ยมในบริบทนี้ กลุ่มหลังอยู่ในตระกูลของวัสดุที่เรียกว่าทรานซิชันเมทัลไดชาลโคเจไนด์ (TMDs) ซึ่งทั้งหมดนี้มีสูตรทางเคมี MX 2 (โดยที่ M เป็นโลหะทรานซิชัน เช่น ทังสเตนหรือโมลิบดีนัม และ X คือแชลโคเจน 

เช่น ซัลเฟอร์ ซีลีเนียม หรือเทลลูเรียม ). TMDs มีคุณสมบัติพิเศษ แม้ว่าจะเป็นเซมิคอนดักเตอร์แบบ ทางอ้อมในรูปแบบจำนวนมาก แต่ก็กลายเป็นเซมิคอนดักเตอร์แบบ band-gap โดยตรงเมื่อลดขนาดลงเป็นชั้นเดียวที่มีความหนา ชั้นเดียวเหล่านี้ดูดซับและเปล่งแสงได้อย่างมีประสิทธิภาพ

ดังนั้นอาจพบการใช้งานในอุปกรณ์ออปโตอิเล็กทรอนิกส์ เช่น ไดโอดเปล่งแสง เลเซอร์ ตัวตรวจจับโฟโตหรือเซลล์แสงอาทิตย์ นอกจากนี้ยังอาจใช้ทำวงจรสำหรับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ใช้พลังงานต่ำ จอแสดงผลราคาประหยัดหรือแบบยืดหยุ่น เซ็นเซอร์และแม้แต่อุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ที่ยืดหยุ่นได้

ซึ่งสามารถเคลือบบนพื้นผิวต่างๆ ได้ ยากที่จะเติบโตเป็นโครงสร้างผลึกเดี่ยว ปัญหาคือจนถึงขณะนี้ได้พิสูจน์แล้วว่าเป็นเรื่องยากที่จะขยาย TMDs เป็นโครงสร้างผลึกเดี่ยวบนซับสเตรตระดับเวเฟอร์ที่เป็นฉนวน สำหรับการสร้างวงจรเซมิคอนดักเตอร์ประสิทธิภาพสูงขนาดใหญ่พิเศษ นี่เป็นเพราะโครงตาข่าย

ผลึกของ TMDS ไม่สมมาตร ซึ่งโดยทั่วไปจะนำไปสู่การเกาะของวัสดุที่เรียงตัวตรงข้ามกันบนพื้นผิววัสดุพิมพ์ส่วนใหญ่ สองทีมที่แห่งมหาวิทยาลัยปักกิ่งของจีน และโดยFeng Dingจากศูนย์วัสดุคาร์บอนหลายมิติ ในเกาหลี และผู้ทำงานร่วมกันได้เอาชนะปัญหานี้แล้ว Liu, Ding และเพื่อนร่วมงานได้แรงบันดาลใจ

จากเทคนิค

การเติบโตของคริสตัลที่เกี่ยวข้องกับการวางแนวท่อนาโนบนแซฟไฟร์ Liu, Ding และเพื่อนร่วมงานได้ขยาย WS 2 ของพวก เขาบนซับสเตรตแซฟไฟร์แบบผลึกเดี่ยวที่ตัดตามระนาบเฉพาะที่มุมเพียง 0.1° โครงสร้างแซฟไฟร์นี้เรียกว่าแซฟไฟร์แนวระนาบ(หรือa -Al 2 O 3). วิธีการที่นักวิจัยเรียกว่า

“การเจริญเติบโตของ epitaxy ที่แนะนำแบบคู่ควบ” นั้นสนับสนุนการมีเพศสัมพันธ์ระหว่าง WS 2และขอบของแซฟไฟร์ที่ทำลายแนวขนานของเกาะ WS 2บนพื้นผิว ผลึกเดี่ยว TMD ทั้งหมดที่เติบโตบนซับสเตรตจึงเรียงตัวในทิศทางเดียว จากนั้นผลึกเดี่ยวขนาดเล็กเหล่านี้จะรวมตัวกัน ทำให้เกิดผลึกเดี่ยว

จากการแสดงให้เห็นว่าเป็นไปได้ที่จะเติบโตผลึกเดี่ยว 2 มิติขนาดเวเฟอร์นอกเหนือจากกราฟีน และบนพื้นผิวฉนวนนอกเหนือจากโบรอนไนไตรด์รูปหกเหลี่ยมทั่วไป นักวิจัยกล่าวว่าพวกเขาได้ก้าวไปข้างหน้าในการออกแบบอุปกรณ์ที่ใช้วัสดุ 2 มิติ – หนึ่งที่สามารถช่วยในการพัฒนาเซมิคอนดักเตอร์ 2D 

ในการใช้งานระดับไฮเอนด์ของอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์และออปติก เมื่อมองไปข้างหน้า สมาชิกในทีมกำลังยุ่งอยู่กับการพัฒนาเทคโนโลยีและทฤษฎีแห่งอนาคตสำหรับวิธีการสังเคราะห์วัสดุ 2 มิติประเภทกว้างๆ ในรูปแบบผลึกเดี่ยวขนาดเวเฟอร์ “เราจะพยายามอย่างมากในการปรับปรุงคุณภาพของวัสดุ 2 มิติ

อย่างไรก็ตาม 

นาฬิกาออปติคอลแบบดักไอออนได้แสดงให้เห็นถึงความเสถียรต่ำกว่านาฬิกาอะตอมซีเซียม และทั้งสองประเภทได้บรรลุความไม่แน่นอนอย่างเป็นระบบโดยประมาณที่ส่วนต่ำในระดับ 10 18 แล้ว สิ่งนี้เหนือกว่าความแม่นยำของมาตรฐานปฐมภูมิซีเซียมอย่างมาก และทำให้เกิดคำถามที่ชัดเจน: 

ถึงเวลาแล้วหรือยังที่จะต้องกำหนดนิยามที่สองใหม่อีกครั้งและการวัดได้ตัดสินใจว่าถึงเวลาแล้วที่จะต้องนิยามวินาทีใหม่เป็น “ระยะเวลา 9,192,631,770 คาบของการแผ่รังสีที่สอดคล้องกับการเปลี่ยนแปลงระหว่างระดับไฮเปอร์ไฟน์สองระดับของสถานะพื้นของอะตอมซีเซียม-133 “. แต่ตอนนี้เป็นเวลาที่ดี

ที่จะทบทวนปัญหาพื้นฐานหลายอย่างในกลศาสตร์ควอนตัมใหม่ และทดสอบกับคอมพิวเตอร์ควอนตัม”การตรวจชิ้นเนื้อด้วยแสงสำหรับการวินิจฉัยผิวหนังที่ไม่รุกราน” นักวิจัยสรุป ที่สังเคราะห์ขึ้น และแม้แต่ควบคุมความหนาของวัสดุในอนาคต”ขนาดใหญ่ขึ้นซึ่งตรงกับขนาดของวัสดุพิมพ์

อนาคตของเวลาแน่นอนว่าความถี่ของมาตรฐานออปติกที่เลือกนั้นจำเป็นต้องได้รับการกำหนดอย่างแม่นยำในแง่ของความถี่ซีเซียม เพื่อหลีกเลี่ยงความไม่ต่อเนื่องในคำจำกัดความ แต่สามารถทำได้ง่ายๆ โดยใช้หวีความถี่ออปติคอล ซึ่งเป็นแหล่งกำเนิดแสงเลเซอร์ที่มีสเปกตรัมเป็นหวีความถี่

ที่เว้นระยะห่างอย่างสม่ำเสมอ เพื่อเชื่อมช่องว่างระหว่างความถี่ออปติกและไมโครเวฟ อุปสรรคประการหนึ่งของการกำหนดนิยามใหม่คือไม่มีความชัดเจนว่านาฬิกาออปติคัลแบบใดจะดีที่สุดในท้ายที่สุด แต่ละระบบที่กำลังศึกษามีข้อดีและข้อเสีย  บางระบบมีความเสถียรที่ทำได้สูงกว่า ในขณะที่ระบบอื่น

มีภูมิคุ้มกันสูงต่อการรบกวนจากสิ่งแวดล้อมความท้าทายอีกประการหนึ่งคือการตรวจสอบความไม่แน่นอนเชิงระบบที่ประเมินโดยการทดลองผ่านการเปรียบเทียบโดยตรงระหว่างนาฬิกาออปติกที่พัฒนาขึ้นโดยอิสระในห้องปฏิบัติการต่างๆ ที่นี่ นักวิจัยในยุโรปมีข้อได้เปรียบเนื่องจากสามารถเปรียบเทียบ

นาฬิกาออปติคอลในสหราชอาณาจักร ฝรั่งเศส และเยอรมนีกับระดับความแม่นยำที่จำเป็นได้โดยใช้การเชื่อมโยงใยแก้วนำแสง น่าเสียดายที่เทคนิคเหล่านี้ไม่สามารถใช้กับเครื่องชั่งข้ามทวีปได้ในขณะนี้ และต้องหาทางเลือกอื่นในการเชื่อมต่อกับนาฬิกาออปติกในสหรัฐอเมริกาและญี่ปุ่น

credit: sellwatchshop.com kaginsamericana.com NeworleansCocktailBlog.com coachfactoryoutletswebsite.com lmc2web.com thegillssell.com jumpsuitsandteleporters.com WagnerBlog.com moshiachblog.com