تولید نانوساختاری عجیب جهت استفاده در کامپیوتر کوانتومی
به گزارش انجمن پارسیان، اخیرا نانوروبان گرافنی ساخته شده که فقط یک لبه آن به شکل زیگزاگی بوده به صورتی که خواص دو لبه آن با هم متفاوت است. این ساختار پیچیده گرافنی را میتوان در محاسبات کوانتومی استفاده نمود.
به گزارش انجمن پارسیان به نقل از ایسنا، محققان دانشگاه ملی سنگاپور(NUS) به پیشرفت قابل توجهی در توسعه نسل بعدی مواد کوانتومی مبتنی بر کربن دست یافته اند که افق های جدیدی را برای پیشرفت در الکترونیک کوانتومی باز می کند.
به نقل از ستاد توسعه فناوری نانو، این نوآوری نوع جدیدی از نانوروبان گرافنی(GNR) به نام نانو روبان گرافنی ژانوس(JGNR) است. این ماده دارای لبه ای زیگزاگی شکل و منحصر به فرد است که یک حالت فرومغناطیسی در یکی از لبه ها بوجود می آورد. این طراحی منحصر به فرد امکان تحقق زنجیره چرخشی فرومغناطیسی یک بعدی را فراهم می آورد که می تواند کاربردهای مهمی در الکترونیک کوانتومی و محاسبات کوانتومی داشته باشد.
این پژوهش توسط دانشیار لو جیونگ و تیمش از دپارتمان شیمی دانشگاه ملی سنگاپور و با همکاری شرکای بین المللی رهبری انجام شده است.
نانوروبان های گرافنی، که نوارهای باریکی از ساختارهای کربنی لانه زنبوری در مقیاس نانو هستند، به علت رفتار الکترون های جفت نشده در اوربیتال های π اتم ها، خواص مغناطیسی قابل توجهی از خود نشان می دهند. از راه مهندسی دقیق اتمی ساختارهای لبه آنها در یک آرایش زیگزاگی، میتوان یک کانال یک بعدی قطبی اسپینی ایجاد کرد. این خصوصیت پتانسیل بسیار زیادی را برای کاربرد در دستگاههای اسپینترونیک یا خدمت بعنوان نسل بعدی سیستم های چند کیوبیتی که بلوک های سازنده اساسی محاسبات کوانتومی هستند، عرضه می دهد.
ژانوس، خدای آغاز و پایان روم باستان، اغلب به شکل دارای دو چهره در جهت مخالف گذشته و آینده به تصویر کشیده می شود. اصطلاح “Janus” در علم مواد برای توصیف موادی به کار می رود که دارای خواص متفاوت در طرفین یکدیگر هستند. نانوروبان گرافنی ژانوس ساختار جدیدی دارد که تنها یک لبه روبان دارای فرم زیگزاگی است که آنرا به نخستین زنجیره کربن فرومغناطیسی یک بعدی در جهان تبدیل می کند. این طرح با استفاده از یک طرح پیش ساز Z شکل که آرایه ای تناوبی از حلقه های کربنی شش ضلعی را در یکی از لبه های زیگزاگ ایجاد می کند، به دست می آید و تقارن ساختاری و چرخشی روبان را می شکند.
این موفقیت مهم نتیجه همکاری نزدیک میان شیمیدانان مصنوعی، دانشمندان مواد و فیزیکدانان نظری، همچون پروفسور استیون جی لویی از دانشگاه برکلی، پروفسور هیروشی ساکاگوچی از دانشگاه کیوتو در ژاپن است.
منبع: انجمن پارسیان
این مطلب را می پسندید؟
(1)
(0)
تازه ترین مطالب مرتبط
نظرات بینندگان در مورد این مطلب