Ny forskning vid University of Arkansas visar att temperatur kan användas för att dramatiskt förändra beteendet hos tvådimensionella material som undersöks som kandidater för att driva nästa generations elektroniska enheter.

Forskningen visade att svartfosfor- och monokalkogenid-monoskikt agerar annorlunda än något annat känt 2-D-material vid en given temperatur eftersom det finns fyra sätt att skapa sitt atomistiska arrangemang, och dessa fyra arrangemang tävlar och leder till oordning, sa Salvador Barraza-Lopez, en biträdande professor i fysik vid University of Arkansas.

"Anmärkningsvärt, ingen hade funnit att vissa av dessa tvådimensionella material blir oordnade vid rumstemperatur och långt innan de smälter, "Sa Barraza-Lopez." Vid övergångstemperaturen omvandlas enhetscellen från en rektangel till en kvadrat och alla materialegenskaper ändras. "

Ett internationellt forskargrupp ledd av Barraza-Lopez och Pradeep Kumar, biträdande professor i fysik vid U of A, publicerade sina fynd i Nanobokstäver , en tidskrift för American Chemical Society.

De svarta fosfor- och monokalkogenid-monoskikten blir oordnade vid en ändlig temperatur, Sa Barraza-Lopez.

"Vid det tillfället, strukturen förvandlas från en rektangel till en kvadrat och dess beteende förändras också, " han sa.

Att ha tillgång till superdatorn Trestles vid Arkansas High Performance Computing Center var avgörande för studien, Sa Barraza-Lopez.

Barraza-Lopez och Mehrshad Mehboudi körde flera beräkningar på bockar i cirka tre veckor vardera och utan avbrott. Mehboudi är doktorand i universitetets tvärvetenskapliga forskarutbildning inom mikroelektronik-fotonik.

"Det finns inget sätt vi kunde ha uppnått dessa resultat under den tidsram vi gjorde utan Trestles, "Sa Barraza-Lopez.