»

Samsung litij-ionske baterije izpopolnjuje z grafenom

Slo-Tech - Že dolgo nismo napisali nič o baterijah niti o novem čudežnem materialu grafenu, sedaj pa bomo pokrili kar oboje. Raziskovalci iz Samsunga namreč poročajo, da so iznašli način, kako lahko z uporabo grafena kapaciteto litij-ionskih baterij povečajo skoraj za polovico in hkrati za petkrat skrajšajo čas polnjenja. O dosežku podrobno pišejo v reviji Nature.

Grafen je enoslojna različica grafita, kjer so ogljikovi atomi povezani s tremi sosedi v šesterokotnem vzorcu. V grafitu je več takšnih plasti naloženih ena nad drugo, medtem ko je za grafen značilen en sam tak sloj. Zaradi tega je grafen prožen in upogljiv, a hkrati trden, stabilen in prevoden. Raziskovalci iz Samsunga so odkrili, kako lahko grafen nanašajo na nanodelce silicijevega dioksida, iz česar dobijo...

24 komentarjev

Novi grafen je silicen

Slo-Tech - Grafen, en atom debela ploskev ogljikovih atomov, ki obljublja revolucijo v proizvodnji tranzistorjev in kasneje procesorjev, ima v težjem bratu resno konkurenco. Pred tremi leti so odkrili njegov silicijev analog, tako imenovani silicen, kakor imenujemo en atomov debelo ploskev silicijevih atomov. Sedaj smo dobili prve tranzistorje iz silicena, ki so jih razvili na univerzi v Austinu v Texasu. Obljubljajo vse tisto kot Angleži (grafen so odkrili v Manchestru) in še več. Članek so objavili v Nature.

Silicen trpi zaradi istih lastnosti, ki so preprečile silicijevi kemiji, da bi se razrasla do velikosti organske kemije. Čeprav je silicij v isti skupini kot ogljik in tvori štiri vezi, so te vezi bistveno šibkejše. Silicij je zato reaktivnejši in pri zemeljskih pogojih zapletene silicijeve verige s stranskimi skupinami enostavno niso stabilne. Tudi...

0 komentarjev

Samsung odkril metodo za proizvodnjo velikih monokristalov grafena

Z leve: grafit, ekspandiran grafit, grafen.

Extremetech - Že precej časa nismo pisali o prebojih na področju grafena, za katerega njegovi raziskovalci verjamejo, da bo v prihodnosti zaradi svojih lastnosti - kot so visoka električna in toplotna prevodnost ter trdnost - nadomestil kopico materialov, tudi silicij v čipih. Sedaj je Samsung sporočil, da je njihov SAIT (Samsung Advanced Institute of Technology) v sodelovanju z Univerzo Sungkyungkwan odkril metodo za pripravo velikega monokristala (pravzaprav monoplasti) grafena, ki sede na čip.

Grafen, ki ga trenutno proizvajajo po svetu, ima več kristalnih rešetk. Sintetizirajo se majhni delci urejenega grafena, ki se potem naključno združijo v veliko plast grafena, kar pa poslabša električne in mehanske materiala, zaradi česar je manj primeren za komercialno uporabo.

...

4 komentarji

Razvili grafenski tranzistor

Nature - Nemški raziskovalci so premagali še eno oviro na poti k tranzistorjem iz grafena, o katerih poslušamo zadnja leta in naj bi bili spričo domala čudežnih lastnosti grafena bistveno hitrejši od današnjih silicijevih. Ena večjih težav pri njihovi izdelavi je prevodnost grafena, saj je ta odličen prevodnik električnega toka in tako sicer v teoriji obljublja čipe s frekvencami prek 100 GHz, a žal ni polprevodnik (nima prepovedanega pasu ustrezne širine), ki jih potrebujemo za izdelavo tranzistorja. Znanstveniki s Friedrich-Alexandrove Univerze Erlangen-Nürnberg so iznašli postopek, ki omogoča ta problem obiti.

Uporabili so...

16 komentarjev

Grafen ne le za tranzistorje, ampak tudi čiščenje vode

Extremetech - Grafen vse bolj postaja čudežni material 21. stoletja, saj se njegove mnogotere uporabnosti kar množijo. Na naši strani smo v prvi vrsti navdušeni nad grafenskimi čipi, tranzistorji in vezji, ki bi v prihodnosti mogli nadomestiti silicijeve in za več velikostnih razredov pohitriti računalnike, a to ni edina zmožnost njegove uporabe. Že pred leti so znanstveniki ugotovili, da je grafen tudi najtrši znani material, na MIT-u pa so v zadnjem času pokazali, da ga lahko uporabljamo tudi za razsoljevanje vode.

Razsoljevanje morske vode je dandanes sorazmerno drag postopek, ki ga...

18 komentarjev

Odkrit silicijev analog grafena - silicen

Physical Review Letters - Najbolj slaven material zadnjih let je grafen, za odkritje katerega je bila predlani podeljena celo Nobelova nagrada za fiziko. Grafen je material z najvišjo znano električno prevodnostjo, ki ima še cel kup drugih koristnih lastnosti (Kondov efekt, samohlajenje ...), zaradi česar pričakujemo njegovo uporabo kot nadomestek silicija v izdelavi grafenskih tranzistorjev, čipov in vezij ter procesorjev. Grafen sicer ima nekaj pomanjkljivosti; predvsem da ni klasičen polprevodnik. Grafen namreč nima vrzeli (prepovedanega pasu) med valenčnim in prevodnim energijskim pasom, zato je bilo nekoliko teže izdelati tranzistor iz njega, ne...

17 komentarjev

IBM sintetiziral prvo grafensko vezje

Science Blog - Lani in letos je hit poletja grafen, katerega raziskave so po lanski podelitvi Nobelove nagrade za fiziko deležne precej več publicitete (IBM-ovi tranzistorji, Kondov efekt, samohlajenje itn.). V novi številki revije Science pa IBM poroča o izdelavi prvega integriranega vezja iz grafenske rezine. Vsi primerki tranzistorjev, ki so jih bili pripravili doslej, so bili posamični in manjši.

Težavno je zlepiti skupaj grafenske...

6 komentarjev

Grafen izkazuje Kondov efekt

ScienceDaily - Letos je leto grafena, saj so po lanski podelitvi Nobelove nagrade za fiziko za odkritje grafena novice o novih odkritjih na tem področju začele kar deževati. Ekipa raziskovalcev z Univerze v Marylandu poroča o zanimivem odkritju, da se atomske vrzeli v grafenu vedejo kot majhni magneti, saj imajo magnetni moment. To pomeni, da grafen izkazuje Kondov efekt. Članek Tunable Kondo effect in graphene with defects je objavljen v aprilski številki Nature Physics.

...

17 komentarjev

IBM razvil najmanjši in najhitrejši grafenski procesor

Grafen je struktura ogljika, debela en atom.

vir: ComputerWorld
ComputerWorld - Prihodnost čipov bo očitno grafenska, saj se v zadnjem času kar vrstijo novice o prebojih na tem področju. Zadnjo Nobelovo nagrado za fiziko so dobili prav izumitelji grafena, pred kratkim so odkrili, da je grafen procesiranju prijaznejši od silicija, predstavljajo se vedno novejši primerki čipov na grafenski osnovi. IBM sedaj poroča, da so izdelali doslej najhitrejši in najmanjši grafenski procesor.

Novi tranzistor zmore 155 milijard ciklov na sekundo, kar je za okoli 50 odstotkov bolje od prejšnjih eksperimentalnih procesorjev istega podjetja. Tiktaka torej pri frekvenci 155 GHz in uporablja posebne, visoko zmogljive grafenske čipe, ki jih je IBM razvil...

32 komentarjev

Visokofrekvenčni super kondenzatorji

Površina elektrode, kjer se vidi kovinska podlaga, na katero so naparjene pokončne eno atomske plasti grafena.

vir: PhysicsWeb
PhysicsWeb - Raziskovalcem iz podjetja JME in univerze Case Western Reserve je uspelo s pomočjo grafena narediti visoko frekvenčni dvoslojni 'super kondenzator'.



Dvoslojni kondenzatorji (ang. double-layer capacitors) niso nič novega, saj je koncept znan že 50 let. Zaradi njihove visoke kapacitete in hitrega polnjenja se uporabljajo tam, kjer potrebujemo velike moči v kratkem času, npr. v hibridnih avtomobilih. Frekvence, pri katerih delujejo normalno, so okoli 0.05 Hz ali manj. Pri višjih frekvencah pa se bolj in bolj obnašajo kot upori. Tu pa pridejo na dan novi kondenzatorji iz grafena. Zaradi njihove strukture se elektroni gibljejo skoraj prosto, kar pomeni normalno delovanje tudi pri...

8 komentarjev

Grafen navsezadnje nadomestek silicija?

Mikroskopske žice

vir: PhysOrg.com
PhysOrg.com - Grafen je, poleg germanija, že nekaj časa v mislih razvijalcev čipov kot potencialni nadomestek za silicijeve polprevodnike. Zamenjava silicija bo v nekaj letih nujna, saj bomo sicer imeli vedno požrešnejše oz. komaj kaj hitrejše procesorje. IBM je že predstavil tranzistorje iz grafena, ki so tekli pri kar 100 GHz, zdaj pa je odkrit tudi način, kako iz grafena izdelati kar vezja.

Grafen je velikanska molekula, sestavljena iz ogljikovih atomov, ki je ravninske, dvodimenzijske narave. Med seboj se vežejo obroči iz šestih atomov, po celotni ravnini pa lahko teče električni tok. Zato grafit, ki je sestavljen iz plasti grafena, elektriko prevaja le v eni ravnini, medtem ko je v drugih, nanjo pravokotnih, ne. Profesorja z Univerze...

25 komentarjev

Grafenski tranzistorji obljubljajo 100 GHz

Shematski prikaz tranzistorja in rezine z njimi

Ars Technica - Razvijalci procesorjev so trčili v fizikalne omejitve višanja takta procesorjev, zato že nekaj časa razvoj poteka predvsem v smer tlačenja več jeder na en kos silicija in paralelizacije procesov. Za bistveno višje takte bo potrebno spremeniti fundamentalne pristope in prav to počnejo v IBM-u. V reviji Science poročajo o novih tranzistorjih, ki naj bi bili zgrajeni iz grafena (to je en atom debela plast sp2 hibridiziranih ogljikovih atomov; več takih plasti skupaj tvori grafit).

Grafen je dobra izbira,...

44 komentarjev

Najpodrobnejša slika atoma

Struktura atoma

Slashdot - Ukrajinski raziskovalci z Inštituta za fiziko in tehnologijo v Harkovu so objavili, da so posneli doslej najbolj podrobne slike atomov. Z elektronskimi mikroskopi atome zasledujemo in bolj ali manj uspešno slikamo že nekaj desetletij, a doslej še nikoli nismo uspeli posneti orbital. Nove slike kažejo motno modro obarvano področje, ki ustreza kvantomehanskim predpostavkam o obliki orbital. Orbitale so matematične funkcije, ki opisujejo verjetnost nahajanja elektronov v prostoru, pri grafični ponazoritvi pa običajno osenčimo prostor, kjer je verjetnost nahajanja elektronov večja od 95 odstotkov.

Ukrajinci so tokrat uporabili elektronski mikroskop na poljsko emisijo (FEEM). V vakuumu so sestavili verigo desetih...

38 komentarjev

IBM in Global Foundries govorita o 22 nm, Toshiba s prebojem na 16 nm

X-Bit Labs - Tehnološka partnerja IBM in bivši AMDjev proizvodni del, Global Foundries, sta predstavila materiale in tehnologije, ki bodo potrebni za prehod na 22 nm proizvodni proces. Na simpoziju v japonskem Kyotu je Global Foundries prikazal način, kako EOT* debelino High-K metal tranzistorjev zmanjšati na raven, ki bo zadoščala ne le za 22 nm proizvodni proces, temveč tudi za kasnejše procese. Nova tehnologija bo nadvse primerna za mobilne in prenosne naprave, saj ne pričakujejo težav z uhajanjem toka, ki dvigne porabo čipa, obenem pa bodo lahko uporabljali še nižje napetosti, kar bo porabo še dodatno znižalo.

Napovedi, da se bo Mooreov zakon končal že pri 22 nm, očitno niso prispele na japonsko v tovarne Toshibe, saj se pripravljajo na morebitno proizvodnjo 16 nm tranzistorjev. To bodo dosegli z vnovično vrnitvijo germanija v svet mikroprocesorjev. Slednji je bil že nekaj časa tihi naslednik silicija, kateremu se izteka življenjska doba zaradi hitrega doseganja fizičnih omejitev. Preboj,...

4 komentarji

IBM z najhitrejšimi tranzistorji iz grafena

engadget - Tanzistorji iz grafena so očitno naslednji velik preskok v elektroniki, vsaj sodeč po vseh raziskavah in testih, ki se dogajajo. Da grafit prevaja elektriko, je znano že nekaj časa, prav tako tudi, da jo prevaja le po posameznih plasteh, ne pa tudi med plastmi. Malo manj znano pa je, da so te plasti odlični prevodniki elektronov, saj ti tečejo izredno hitro, od koder tudi želja po izdelavi tranzistorjev iz njih.



Pred le nekaj dnevi pa je preboj uspel IBMu, ki je razkril, da so izdelali grafenove tranzistorje, ki so sposobni delovati pri frekvencah prek 1 GHz. Njihov izdelek, ki ima med vrati razdaljo 150 nm, je svoje stanje preklapljal s kar 26 GHz. Ker pa so mnenja, da so teraherčni tranzistorji iz grafena...

5 komentarjev

Grafenski pomnilnik

Grafenska rešetka

TG Daily - Raziskovalci z Rice University poročajo o odkritju novih pomnilniških celic, ki so sestavljene iz grafenskih plasti. Tako pripravljene celice so petkrat gostejše od konvencionalnih, hkrati pa za delovanje potrebujejo manj energije. Grafen je ime za eno plast sp2-hibridiziranih ogljikovih atomov v šesterokotni kristalni mreži, iz katerih je zgrajen grafit. Zaradi elektronskega oblaka elektronov iz nehibridizirane p-orbitale je polprevodnik.

V svojih izsledkih navajajo cel kup prednosti. Nov material je tanjši od trenutnih čipov (10 nm v primerjavi s 45 nm) in potrebuje le dva priključka in ne treh, zaradi česar jih bo mogoče zlagati v treh...

1 komentar

Najmanjši tranzistor na svetu iz materiala, ki bi lahko zamenjal silicij

Dr. Leonid Ponomarenko kaže napravo z vgrajenim tranzistorjem

vir: BBC
BBC - Globalna industrija polprevodnikov je trenutno zgrajena "iz peska", saj podjetja izdelujejo mikročipe iz silicija, ki naj bi ga do leta 2020 prenehali uporabljati. Zato raziskovalci že iščejo materiale, s katerimi bi ga lahko zamenjali. Pred kratkim je uspelo skupini znanstvenikov z Univerze v Manchestru zgraditi najmanjši tranzistor na svetu, ki je debel enega in širok 10 atomov.


Miniaturno stikalo za vklop in izklop so naredili s pomočjo Grafena – materiala, ki sestavlja grafit. Dr....

17 komentarjev

IBMove karbonske nanocevke

InfoWorld - IBM je včeraj predstavil novo generacijo karbonskih nanocevk, ki so zdaj zmogljivejše od silicijevih tranzistorjev (nanocevke so tista zadeva, ki bo nadomestila silicijeve tranzistorje, ko bodo zahteve po pomanjševanju tranzistorjev presegle zmožnosti silicija). Čez kakih 10 do 15 let, predvidevajo pri IBM, bo ta tehnologija zamenjala trenutni proizvodnji način procesorjev in ostalih čipov. Do takrat pa morajo sploh še pogruntati kako pa narediti procesor iz takih tranzistorjev... (takorekoč, cegle so že razvil, samo bajte še neznajo zgradit...) Sicer pa klik...

3 komentarji

Raziskave tranzistorjev

The Register - Več kot očitno je, da se razvoj tranzistorjev približuje meji, ki jo je fizično nemogoče preseči. Tako naj bi kmalu dosegli velikost 0,05 mikrona, potem pa bi nastala kriza, ki bi onemogočila veljavnost Moorovega zakona (sicer vsi poznate, ampak vseeno: hitrost procesorja je podvoji vsakih 18 mesecev).
Tako je v igro stopila kemija, njej ob strani pa še delno biologija. Tako razvoj poteka v treh ločenih smereh:
Nanožice:
Raziskovalni tim Charlesa Lieberja na Harvardu je naredil vrsto nanocevk, velikosti 2-20 nm (torej 10 na -9 m), in jih "spletel" v mrežo. Tok, ki teče po njej, je možno regularati z napetostjo na njej. Z zadosti zapleteno mrežo je možno ustvariti logična vrata, meni Lieber.
Nanocevke:
Medtem ko Lieberjeva tehnologija ne temelji na litografiji, pa je ta osnova za raziskave na Delft University of Technology na Nizozemskem, ki jih vodi Cees Dekker. S sodelavci je izdelal ogljikove nanocevke premera 1nm, pri katerih se tok, ki teče po njih, nadzira z napetostjo...

6 komentarjev