(Phys.org)—Wetenschappers van CSIRO en RMIT University hebben een nieuw tweedimensionaal materiaal geproduceerd dat een revolutie teweeg kan brengen in de elektronicamarkt, maken van "nano" meer dan alleen een marketingterm.

Het materiaal - opgebouwd uit kristallagen die bekend staan ​​als molybdeenoxiden - heeft unieke eigenschappen die de vrije stroom van elektronen bij ultrahoge snelheden bevorderen.

In een paper gepubliceerd in het januarinummer van het materiaalwetenschappelijk tijdschrift Geavanceerde materialen , de onderzoekers leggen uit hoe ze een revolutionair materiaal, grafeen genaamd, hebben aangepast om een ​​nieuw geleidend nanomateriaal te creëren.

Grafeen is in 2004 gemaakt door wetenschappers in het VK en won de uitvinders ervan in 2010 een Nobelprijs. Terwijl grafeen hogesnelheidselektronen ondersteunt, zijn fysieke eigenschappen voorkomen dat het wordt gebruikt voor high-speed elektronica.

Dr. Serge Zhuiykov van de CSIRO zei dat het nieuwe nanomateriaal bestaat uit gelaagde vellen - vergelijkbaar met grafietlagen die de kern van een potlood vormen.

"Binnen deze lagen, elektronen kunnen er met hoge snelheden doorheen razen met minimale verstrooiing, " zei Dr Zhuiykov.

"Het belang van onze doorbraak is hoe snel en vloeiend elektronen - die elektriciteit geleiden - door het nieuwe materiaal kunnen stromen."

Professor Kourosh Kalantar-zadeh van RMIT zei dat de onderzoekers "wegblokkades" konden verwijderen die de elektronen zouden kunnen belemmeren, een essentiële stap voor de ontwikkeling van hogesnelheidselektronica.

"In plaats van zich te verspreiden wanneer ze wegversperringen raken, zoals ze zouden doen in conventionele materialen, ze kunnen eenvoudig door dit nieuwe materiaal gaan en sneller door de structuur komen, ' zei professor Kalantar-zadeh.

"Heel eenvoudig, als elektronen sneller door een structuur kunnen gaan, we kunnen apparaten bouwen die kleiner zijn en gegevens met veel hogere snelheden overbrengen.

"Hoewel er meer werk moet worden verzet voordat we echte gadgets kunnen ontwikkelen met behulp van dit nieuwe 2D-nanomateriaal, deze doorbraak legt de basis voor een nieuwe elektronicarevolutie en we kijken ernaar uit om het potentieel ervan te verkennen."

In het artikel getiteld 'Enhanced Charge Carrier Mobility in Two-Dimensional High Dielectric Molybdeen Oxide', ' beschrijven de onderzoekers hoe ze een proces gebruikten dat bekend staat als 'exfoliatie' om lagen van het materiaal te creëren met een dikte van ~ 11 nm.

Het materiaal werd gemanipuleerd om het om te zetten in een halfgeleider en vervolgens werden transistors op nanoschaal gemaakt met behulp van molybdeenoxide.

Het resultaat waren elektronenmobiliteitswaarden van> 1, 100 cm ² /Vs – overtreft de huidige industriestandaard voor laagdimensionaal silicium.