Nowa metoda rzeźbienia nanostruktur: kontrola przepływu prądu przez geometrię kryształów
Naukowcy z japońskiego instytutu RIKEN opracowali technikę pozwalającą na precyzyjne kształtowanie trójwymiarowych nanourządzeń z pojedynczych kryształów. Badania wykazały, że odpowiednia geometria struktur umożliwia sterowanie kierunkiem przepływu prądu elektrycznego.
![energia elektryczna [default]](https://eb37c572.delivery.rocketcdn.me/wp-content/uploads/energia_elektryczna_default_2.webp)
Przełom w nanofabrykacji: trójwymiarowe urządzenia z pojedynczych kryształów
Zespół badaczy z japońskiego ośrodka RIKEN Center for Emergent Matter Science, we współpracy z innymi naukowcami, opracował nową metodę tworzenia trójwymiarowych nanourządzeń bezpośrednio z pojedynczych kryształów. Technika ta wykorzystuje skupioną wiązkę jonów, która umożliwia precyzyjne usuwanie materiału w skali nanometrów.
Helikalne nanostruktury o właściwościach diody
W ramach demonstracji możliwości nowej metody naukowcy wyrzeźbili mikroskopijne helisy z topologicznego kryształu magnetycznego o wzorze chemicznym Co3Sn2S2 (kobalt, cyna, siarka). Badania wykazały, że otrzymane struktury zachowują się jak przełączalne diody – prąd elektryczny przepływa w nich łatwiej w jednym kierunku, a efekt ten można odwrócić poprzez zmianę magnetyzacji lub kierunku skrętu helisy.
Znaczenie geometrii w projektowaniu elektroniki
Odkrycie potwierdza, że sama geometria elementu może wpływać na sposób transportu elektronów. Porównując helisy o różnych rozmiarach i badając ich zachowanie w różnych temperaturach, naukowcy powiązali efekt diody z nierównomiernym rozpraszaniem elektronów na skręconych ścianach struktur. To otwiera drogę do projektowania komponentów elektronicznych, w których kształt pełni kluczową rolę.
Nowe możliwości dla pamięci, logiki i sensorów
Według pierwszego autora badania, Maxa Bircha:
„Traktując geometrię jako źródło łamania symetrii na równi z właściwościami materiału, możemy inżynierować elektryczną niereciproczność na poziomie urządzenia. Nasza nowa metoda nanosculptingu wiązką jonową otwiera szeroki zakres badań nad tym, jak trójwymiarowe i zakrzywione geometrie urządzeń mogą prowadzić do nowych funkcji elektronicznych.”
Kierownik zespołu badawczego, Yoshinori Tokura, dodał:
„Podejście to umożliwia projektowanie urządzeń łączących topologiczne lub silnie skorelowane stany elektronowe z inżynierowaną krzywizną w reżimie balistycznego lub hydrodynamicznego transportu. Zbieżność fizyki materiałów i nanofabrykacji wskazuje na architektury urządzeń o potencjalnym znaczeniu dla pamięci, logiki i technologii sensorycznych.”
Podsumowanie i perspektywy
Nowa metoda rzeźbienia nanostruktur z pojedynczych kryształów pozwala nie tylko na wykorzystanie dowolnych materiałów krystalicznych, ale także na precyzyjne kształtowanie ich właściwości elektrycznych poprzez geometrię. Odkrycie to może mieć wpływ na rozwój miniaturowych, energooszczędnych komponentów do zastosowań w pamięciach, układach logicznych i czujnikach.
Zobacz również:
Źródło: ScienceDaily
Obserwuj
Może Cię również zainteresować
Nowa ustawa: pomoc dla poszkodowanych przez nierzetelnych wykonawców programu Czyste Powietrze
Rząd przyjął ustawę umożliwiającą zawieszenie dochodzenia zwrotu zaliczek od beneficjentów programu Czyste Powietrze oszukanych przez nieuczciwych wykonawców. Nowe przepisy mają zwiększyć bezpieczeństwo uczestników programu.
TAURON odwraca odpisy na aktywach – wzrost wartości dzięki lepszym wynikom spółek
TAURON poinformował o odwróceniu odpisów z tytułu utraty wartości udziałów w TAURON Ciepło i TAURON Wytwarzanie. Łączna kwota 297 mln zł poprawi jednostkowy wynik finansowy spółki za I półrocze 2026 r.
ORLEN inwestuje w hybrydowe OZE: nowy kompleks fotowoltaiczno-wiatrowy w Wielkopolsce
Grupa ORLEN ogłasza realizację największego w Polsce hybrydowego projektu OZE o mocy 216 MW w Kazimierzu Biskupim. Instalacja połączy farmę fotowoltaiczną i wiatrową, dostarczając energię dla 143 tys. gospodarstw domowych.
TAURON Ciepło z certyfikatem ISO 50001 – potwierdzenie wysokich standardów zarządzania energią
TAURON Ciepło uzyskał certyfikat ISO 50001, potwierdzając skuteczne wdrożenie systemu zarządzania energią zgodnie z międzynarodową normą. To ważny krok w kierunku zwiększenia efektywności energetycznej spółki.
Rekordowe zyski Grupy ORLEN z rynków zagranicznych w II kwartale 2026 roku
Grupa ORLEN odnotowała w II kwartale 2026 roku historycznie wysokie wyniki finansowe, napędzane wzrostem zysków zagranicznych stacji paliw oraz rekordowymi inwestycjami w infrastrukturę energetyczną i nowe technologie.
Senat zatwierdza ustawę o wsparciu zrównoważonego lotnictwa – nowe mechanizmy dla polskich przewoźników
Senat przyjął bez poprawek ustawę o wsparciu zrównoważonego lotnictwa. Nowe przepisy mają wyrównać konkurencję dla polskich linii i promować stosowanie zrównoważonych paliw lotniczych.
Komentarze