Graphene nanoribbons kan snart vara mycket lättare att producera. Ett internationellt forskargrupp ledd av Martin Luther University Halle-Wittenberg (MLU), University of Tennessee och Oak Ridge National Laboratory i USA har lyckats producera detta mångsidiga material för första gången direkt på ytan av halvledare. Tills nu, detta var bara möjligt på metallytor. Det nya tillvägagångssättet gör det också möjligt för forskare att anpassa egenskaperna hos nanoribbonen. Lagringsteknik är en av materialets potentiella tillämpningar. Forskargruppen rapporterar om sina resultat i det kommande numret av Vetenskap .

I åratal, grafen har betraktats som framtidens material. I enkla termer, det är en tvådimensionell kolyta som liknar en honungskaka. Denna speciella struktur ger materialet särpräglade egenskaper:till exempel det är extremt stabilt och ultralätt. Det finns ett särskilt intresse för grafen -nanoribon eftersom de är ett halvledarmaterial som kan användas, till exempel, inom el- och datorindustrin. "Det är därför många forskargrupper runt om i världen fokuserar sina ansträngningar på grafen -nanoribon, "förklarar kemisten professor Konstantin Amsharov vid MLU. Dessa band, som bara är nanometer stora, består av bara några kolatomer breda. Deras egenskaper bestäms av deras form och bredd. När grafenforskningen bara började banden producerades genom att skära upp större sektioner. "Denna process var mycket komplicerad och oprecis, säger Amsharov.

Han och kollegor från Tyskland, USA och Polen, har nu lyckats förenkla produktionen av de eftertraktade nanoribbonen. Teamet producerar materialet genom att förena enskilda atomer, vilket gör det möjligt att anpassa fastigheterna. Forskarna har lyckats för första gången att producera band på ytan av titanoxid, ett icke-metalliskt material. "Tills nu, banden syntetiserades huvudsakligen på guldytor. Detta är inte bara relativt dyrt, men också opraktiskt, "förklarar Amsharov. Problemet med detta tillvägagångssätt är att guld leder elektricitet. Detta skulle direkt förneka egenskaperna hos grafen -nanoribbon, varför denna metod endast har använts i grundforskning. Dock, guldet behövdes som katalysator för att producera nanoribonen i första hand. Dessutom, nanoribbonen måste överföras från guldytan till en annan yta - ett mycket svårt jobb. Den nya metoden som Amsharov och hans kollegor upptäckte löser denna uppsättning problem.

"Vår nya metod gör att vi kan ha fullständig kontroll över hur grafen-nanoribonen monteras. Processen är tekniskt relevant eftersom den också kan användas på industriell nivå. Den är också mer kostnadseffektiv än tidigare processer, "säger Amsharov, Sammanfattningsvis. Det finns många användningsområden för nanoribonen:de kan användas i framtida lagrings- och halvledarteknik och de spelar en avgörande roll i utvecklingen av kvantdatorer.