Křemík je v současné době nenahraditelným polovodičem, ze kterého se vyrábí drtivá většina komponent elektroniky. Nejvíce využívaný je při výrobě mikročipů, vývoj poslední doby však ukazuje, že křemík dosahuje pomalu svých fyzikálních limitů v souvislosti s potřebou neustálého zmenšování k dosažení vyššího výkonu.

Vědci se proto již delší dobu soustředí na vývoj pokročilých materiálů, které by nebyly až tak omezovány svými fyzikálními vlastnostmi. Nyní se podařilo mezinárodnímu týmu popsat vlastnosti jednovrstvého jodidu chromitého (CrI3), který by mohl do určité míry nahradit křemík. Na výzkumu se podíleli také čeští vědci z Ústavu fyzikální chemie J. Heyrovského Akademie věd ČR a Karlovy univerzity.

Zvláštní druh materiálů

Jednovrstvý materiál si lze představit jako pravidelnou mřížku o tloušťce jednoho atomu. Vědci předpokládají že takových materiálů existuje nespočet. Vlastnosti těchto zvláštních materiálů jsou však jen velice málo zmapovány, proto se v poslední době výzkum zaměřuje tímto směrem. Jedním z nejznámějších takových materiálů je například nedávno objevený grafen. Jednovrstvé látky mají obrovský potenciál právě například v rámci výroby polovodičů.

„Existuje jich celá rodina. Kromě grafenu, zahrnuje také izoalnty, polovodiče, supravodiče nebo magnety,“ poznamenal ve zprávě AV ČR fyzik a jeden z autorů práce Martin Kalbáč.

Kombinované materiály

Nová studie byla zaměřena na jodid chromitý, který se skládá z jediné vrstvy atomů chromu a jódu o tloušťce jednoho nanometru. Výzkumníci přišli na to, že při obrovském tlaku se takzvané spiny jeho elektronů seřadí ve stejném směru, materiál se pak chová jako feromagnet, čili prochází spontánní magnetizací. Při tlaku okolo 30 gigapascalů se však materiál začíná chovat jako antiferomagnet.

Dvojrozměrné materiály by mohly vést ke zvýšení kapacity a zároveň zmenšení velikosti pamětí. Podle Kalbáče se však závislosti na křemíku zatím úplně nezbavíme. Vhodná kombinace 2D materiálů by však podle vědců mohla poskytnout jedinečné možnosti pro návrh zařízení, která budou mít lepší vlastnosti, než ta, která jsou postavena zcela na bázi křemíku. Dále čtěte: (Jak Facebook akceleroval šíření dezinformací. V platformě byla závažná chyba).

Zdroj: AVCR.