Решение головоломки двумерного беспорядка

Когда игроки пытаются решить игры в слова, они пытаются собрать подсказки, чтобы найти решение. Конечно, хороший словарный запас помогает, но поиск правильных ответов на эти и зависит не только от логики и стратегии, но и от мастерства слов.


Используя удивительно сравнимый процесс, междисциплинарная группа исследователей из Northwestern Engineering собрала воедино метод определения того, как различные 2D-материалы реагируют на беспорядок, проверив некоторые материалы, которые, возможно, могли бы заменить кремний в новых транзисторах и датчиках.

«Метод анализа приведет к лучшему пониманию потенциалов беспорядка в 2D-материалах, что поможет создавать более быстрые транзисторы, а также лучшие датчики газа, которые могут легче различать разные газы», ​​— сказал Мэтью Грейсон, профессор электротехники и вычислительной техники в Маккормик. Школа инженерии и один из авторов исследования.

В статье «Масштабирование полевой проводимости для двумерных материалов с настраиваемой плотностью примесей», опубликованной 16 июня в журнале 2D-материалыисследователи разработали метод определения отпечатков пальцев соседнего расстройства, видимых на 2D-материале.

В науке беспорядок относится к несовершенствам или близлежащим зарядам, которые могут рассеивать прямой путь электрона. Двумерные материалы, такие как графен, особенно восприимчивы к ближайшему беспорядку, потому что их толщина буквально несколько атомов.

«Характеристика беспорядка имеет первостепенное значение для понимания и улучшения характеристик 2D-материалов», — сказал Грейсон. «Эта статья показывает, что существует универсальная кривая, которая служит отпечатком этого расстройства. Несмотря на то, что разные дозы расстройства, по-видимому, приводят к совершенно разным поведениям, все эти поведения представляют собой отдельные нити общего гобелена».

Вот где сходство между наукой и играми, в которые вы играете на своем телефоне или в печатной газете.

Используя двумерные образцы материалов, разработанные группами Hersam и Dravid, Грейсон и его команда внедрили новый метод измерения кривых электропроводности с помощью криостата, устройства, которое сохраняет образцы при низких температурах для микроскопического исследования. При комнатной температуре заряды, составляющие беспорядок, могут свободно перемещаться, пока не достигнут равновесия, но при замораживании в криостате беспорядок застывает на месте.

Каждая отдельная кривая проводимости напоминает кусочек головоломки. Затем исследователи использовали эмпирическое правило, чтобы собрать воедино все кривые, пока они не сформировали полную картину.