Nieuw onderzoek aan de Universiteit van Arkansas toont aan dat temperatuur kan worden gebruikt om het gedrag van tweedimensionale materialen die worden onderzocht als kandidaten voor de volgende generatie elektronische apparaten, drastisch te veranderen.

Uit het onderzoek bleek dat zwarte fosfor- en monochalcogenide-monolagen anders werken dan alle andere bekende 2-D-materialen bij een bepaalde temperatuur, omdat er vier manieren zijn om hun atomaire rangschikking te creëren:en deze vier regelingen wedijveren en leiden tot wanorde, zei Salvador Barraza-Lopez, een assistent-professor natuurkunde aan de Universiteit van Arkansas.

"Opmerkelijk, niemand had ontdekt dat sommige van deze tweedimensionale materialen ontregeld raken bij kamertemperatuur en lang voordat ze smelten, "Zei Barraza-Lopez. "Bij de overgangstemperatuur verandert de eenheidscel van een rechthoek in een vierkant en veranderen alle materiaaleigenschappen."

Een internationaal onderzoeksteam onder leiding van Barraza-Lopez en Pradeep Kumar, universitair docent natuurkunde aan de U van A, publiceerde zijn bevindingen in Nano-letters , een tijdschrift van de American Chemical Society.

De monolagen van zwarte fosfor en monochalcogenide raken ontregeld bij een eindige temperatuur, Barraza-Lopez gezegd.

"Op dat moment, de structuur verandert van een rechthoek in een vierkant en het gedrag verandert ook, " hij zei.

Toegang hebben tot de Trestles-supercomputer in het Arkansas High Performance Computing Center was cruciaal voor het onderzoek. Barraza-Lopez gezegd.

Barraza-Lopez en Mehrshad Mehboudi voerden zonder onderbreking meerdere berekeningen uit op Trestles gedurende ongeveer drie weken. Mehboudi is een promovendus in het interdisciplinaire afstudeerprogramma micro-elektronica-fotonica van de universiteit.

"We hadden deze resultaten op geen enkele manier kunnen bereiken in het tijdsbestek dat we hebben bereikt zonder Trestles, ' zei Barraza-Lopez.