Thứ Tư, 22/01/2020 Cấu trúc Cổng Đăng nhập
Tin hoạt động SởTin trong tỉnhTin trong nướcTin thế giớiTin tổng hợpSở hữu trí tuệHoạt động KH&CN cơ sởPhổ biến pháp luật
TIN TỨC - SỰ KIỆN: Tin tổng hợp
Cập nhật: Thứ Sáu, ngày 20/12/2019

Nghiên cứu lý thuyết cấu trúc vùng năng lượng và các tính chất truyền dẫn của điện tử ở các cấu trúc nano dựa trên graphene và các vật liệu tựa graphene.
Như chúng ta đã biết, cách mạng có nghĩa là thay đổi một cách toàn diện. Đất nước và xã hội phát triển, đặc biệt là khoa học - công nghệ đang phát triển mạnh mẽ như vũ bão, chúng ta đang chạy đua với cuộc cách mạng 4.0 mà ưu tiên phát triển trong 03 lĩnh vực then chốt như: Kĩ thuật số, Công nghệ sinh học và Vật lí học. Do vậy nhu cầu của vật lí điện tử mong muốn là tăng tốc độ xử lí của các linh kiện nhưng đồng thời là phải giảm được kích thước của các linh kiện. Ngoài việc cải thiện tính chất của các linh kiện điện tử, thì công cuộc tìm kiếm các vật liệu mới thay thế cho các vật liệu điện tử truyền thống luôn là đòi hỏi cần thiết và cấp bách của mọi thời đại.
Trải qua nhiều thế kỷ khai thác, sử dụng và nghiên cứu các sản phẩm của thiên nhiên, con người nhận thấy rằng carbon là thành phần thường chiếm hàm lượng rất lớn trong các hợp chất hữu cơ. Nhận thấy tầm ảnh hưởng sâu rộng này của carbon, từ đầu những năm 1900 các nhà khoa học đã tiến hành các nghiên cứu trên các dạng thù hình của carbon trong tự nhiên, mà trước hết là than chì (graphite). Năm 1946, lần đầu tiên cấu trúc năng lượng của một đơn lớp của graphite được tiên đoán bằng lý thuyết bởi P.R. Wallace cho thấy những đặc tính điện tử dị thường với độ linh động của electron vô cùng cao, hứa hẹn những ứng dụng tuyệt vời cho công nghiệp điện tử.

Năm 2004, Andre Geim cùng các cộng sự đã tách thành công một lớp đơn nguyên tử carbon từ than chì, chứng minh sự tồn tại của một loại vật liệu hai chiều cấu thành từ carbon và được gọi là Graphene. Sự ra đời của graphene cùng những tiên đoán về tính chất điện tử của nó đã hứa hẹn những triển vọng ứng dụng vô cùng to lớn cho ngành công nghệ bán dẫn đồng thời thúc đẩy mạnh mẽ các nghiên cứu từ cơ bản đến ứng dụng dựa trên graphene cũng như các vật liệu hai chiều khác. Do vậy, nhóm nghiên cứu bao gồm Cơ quan chủ quản Quỹ phát triển KH&CN QG cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Giáo sư Vũ Thanh Trà thực hiện, đặt ra mục tiêu của đề tài là nghiên cứu lý thuyết cấu trúc năng lượng và các đặc trưng dẫn điện ở các cấu trúc nano dựa trên graphene và các vật liệu 2 chiều tương tự graphene sử dụng các phương pháp liên kết mạnh, DFT (density functional theory) và phương pháp hàm Green.

Đề tài đã tập trung nghiên cứu lý thuyết về cấu trúc vùng năng lượng và các đặc trưng dẫn điện mới ở các cấu trúc nano dựa trên graphene và các vật liệu tương tự graphene với mục tiêu hiểu sâu hơn về các tính chất, các tham số ảnh hưởng lên tính chất truyền dẫn. Nhưng quan trọng hơn là tìm ra được một phương pháp hiệu điều khiển vùng cấm của vật liệu 2 chiều, qua đó ứng dụng vào tăng cường hiệu ứng Seebeck và hiệu quả hoạt động của transitor dựa trên các vật liệu này.

Đề tài đã phát triển, hoàn thiện tính cấu trúc vùng năng lượng và đặc trưng dẫn cũng như điều khiển độ dẫn điện trên các bề mặt của các vật liệu oxide như: (1) hệ giả hai chiều LaAlO3/SrTiO3, (2) Graphene hai lớp nanoribbons, (3) Vật liệu hai chiều tựa Graphene - Penta Graphene. Cụ thể là:
1) Đối với hệ giả hai chiều LaAlO3/SrTiO3 (LAO/STO): Đây là đối tượng nhóm nghiên cứu đã hiểu rõ và có nhiều kinh nghiệm trong việc xây dựng cấu trúc nhưng tính toán lí thuyết bằng phương pháp liên kết mạnh thì không có. Do vậy, đối với đề tài này xem như tập sự nghiên cứu bằng phương pháp liên kiết mạnh đi khảo sát lại cấu trúc vùng, đánh giá lại các tham số ảnh hưởng lên cấu trúc, và đã khảo sát cấu trúc vùng năng lượng và ngoài ra đã thành công trong việc điều khiển độ dẫn điện của khí điện tử hai chiều LAO/STO như một khóa đóng ngắt mạch điện cho các thiết bị điện tử ở kích thước nano và ngoài ra còn nghiên cứu điều khiển cả cho bề mặt của vật liệu siêu dẫn và từ tính. Sử dụng hạt nano vàng mọc theo hướng (111) trên nền LAO/STO như một xúc tác ngoài để điều khiện độ dẫn điện của khí điện tử hai chiều này. Do mức năng lượng Fermi của vàng rất cao, và mức Fermi của lớp khí điện tử hai chiều LAO/STO rất thấp, hệ cân bằng mức Fermi, bắt buộc lượng điện tử tự do từ các hạt nano vàng phải chuyển qua giếng lượng tử và bị giam giữ tại đó, làm cho bề mặt của khí điện tử trở nên dẫn điện tốt hơn. Kết quả cực kì thú vị, khi nồng độ hạt vàng tăng lên, cùng với xúc tác của ánh sáng khả kiến, các điện tử tự do từ các hạt nano vàng được kích thích lại tiếp tục nhảy vào khí điện tử hai chiều, và với hai trạng thái của ánh sáng khả kiến (Đóng/ngắt – ON/OFF ánh sáng) thì điện trở quang có thể điều khiển được tăng lên đến vài trăm lần, và đặc biệt, chúng tôi hoàn toàn có khả năng điều khiển việc chuyển từ trạng thái điện môi (lớp LAO3uc/STO điện môi có điện trở cực lớn) sang trạng thái dẫn kim loại giống như điều khiển bằng lớp vật liệu phân cực PZT. Với nội dung trên, nghiên cứu đã có đăng 01 bài báo trên tạp chí trong nước.

2) Đối với Graphene hai lớp nanoribbons: Sau khi khảo sát hệ hai chiều LAO/STO, tiếp tục khảo sát ảnh hưởng của điện trường vuông góc và song song lên cấu trúc vùng năng lượng cũng như các đặc trưng dẫn và hệ số Seebeck cho cả hai biên Armchair và Zigzag Graphene hai lớp. Khảo sát được cấu trúc vùng năng lượng, mật độ trạng thái cũng như hệ số truyền dẫn của Graphene hai lớp khi có và khi không có tác dụng của điện trường ngoài. Dưới tác dụng của điện trường ngoài thì độ rộng vùng cấm có thể mở ra mạnh mẽ trong cấu trúc của Armchair (cho nhóm 3p+2) và Zigzag Graphene hai lớp, từ đó có thể chuyển pha kim loại sang bán dẫn, ứng dụng vào công nghiệp transistor. Bên cạnh đó, cũng chỉ ra được, ngoài việc làm thay đổi mạnh mẽ cấu trúc vùng năng lượng và các đặc trưng dẫn thì điện trường ngoài còn có ảnh hưởng không nhỏ lên hệ số Seebeck của cấu trúc Graphene hai lớp. Đặc biệt, với việc kết hợp cả hai điện trường này, đã thành công khi nâng cao hệ số chuyển đổi nhiệt của Graphene hai lớp lên đến 17-20 lần, cao hơn rất nhiều so với các kết quả đã tính trước đó. Với nội dung này, 03 bài báo được đăng trên ISI.

3) Đối với Vật liệu hai chiều tựa Graphene - Penta Graphene: Xây dựng mô hình tính toán cấu trúc vùng năng lượng và đặc trưng dẫn cho vật liệu tựa Graphene là Penta - Graphene. Xây dựng được cấu trúc vùng năng lượng của Penta - Graphene bằng phương pháp tính toán đơn giản là gần đúng liên kết mạnh. Kết quả tương đối phù hợp với các bài báo sử dụng phương pháp tính số khác trước đó. Đặc biệt, dựa trên nền tảng của Graphene, đưa điện trường vào để điều khiển độ rộng vùng cấm cũng như ứng dụng trong điều khiển linh kiện sử dụng Penta- graphene với hiện tượng chuyển pha điện môi của vật liệu Penta - Graphene sang pha kim loại như của Graphene.
Nguồn: www.vista.gov.vn
Tin, bài cùng lĩnh vực
Kỷ niệm 70 năm ngày Bác Hồ ký Sắc lệnh 08/SL (20/01/1950-20/01/2020) và hoạt động Đo lường ở Quảng Trị (14/01/2020)
Nhân rộng áp dụng hệ thống quản lý chất lượng ISO 9001 tích hợp ISO 3834 cho các doanh nghiệp cơ khí chế tạo (27/12/2019)
Tốc độ nhanh cạn kiệt oxy ở các đại dương ngày một tăng do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và ô nhiễm (08/01/2020)
Lưu trữ dữ liệu trong các đồ vật thường ngày (19/12/2019)
Trên đỉnh Sa Mù (16/12/2019)
Động vật có thể giúp con người theo dõi đại dương (19/12/2019)
Siết chặt quản lý tàu bay không người lái (08/01/2020)
Vi khuẩn tiến hóa trong phòng thí nghiệm chuyển sang tiêu thụ CO2 để sinh trưởng (16/12/2019)
Sản xuất nông nghiệp sử dụng những kỹ thuật mới trong thời đại CMCN 4.0 (16/8/2019)
Chợ an toàn thực phẩm, mô hình cần được nhân rộng (04/5/2019)
Công nghệ chuyển đổi nước biển thành nhiên liệu hydro (04/4/2019)
Đổi mới mô hình tăng trưởng kinh tế theo chiều sâu ở Cam Lộ (24/01/2019)
Hướng Hóa: Lao Bảo chủ động nguồn hoa đón tết (10/01/2019)
Khắc phục bất lợi của thời tiết để triển khai sản xuất vụ đông xuân (05/01/2019)
Đột phá từ những cây trồng mới ở Cam Lộ (19/12/2018)
Nông nghiệp Vĩnh Linh một năm nhìn lại (19/12/2018)
Hiệu quả từ mô hình bể chứa rác thải trên đồng ruộng ở Triệu Long (06/11/2018)
Làng hoa An Lạc vào vụ hoa tết (24/10/2018)
Gio Phong, xã điển hình về xây dựng nông thôn mới (18/10/2018)
Xã Triệu An khai thác lợi thế vùng biển để phát triển kinh tế (27/9/2018)
Thông tư số 08/2018/TT-BKHCN: Sửa đổi, bổ sung khoản 7 Điều 6 Thông tư số 15/2015/TT-BKHCN về đo lường, chất lượng trong kinh doanh xăng. (18/7/2018)
Giải pháp phát triển ngành du lịch ở huyện Triệu Phong (25/6/2018)
Người tiên phong đưa lúa nước lên đồi (29/5/2018)
Khởi nghiệp với tinh dầu tràm (03/5/2018)
Cổng thông tin khởi nghiệp đổi mới sáng tạo quốc gia - kết nối các thành phần của hệ sinh thái khởi nghiệp (30/3/2018)
Kết nối người sản xuất và tiêu dùng nông sản, thực phẩm an toàn (20/3/2018)
Một doanh nghiệp trẻ năng động (14/3/2018)
Quảng bá đặc sản của quê hương qua website rauliet.com (11/3/2018)
Ghi nhận ở phiên chợ nông sản vùng Cùa (07/3/2018)
Tổ chức KOICA hỗ trợ vốn dự án "ngân hàng bò" cho xã Cam Thành (06/3/2018)
Linh Hải nỗ lực về đích xây dựng nông thôn mới (26/02/2018)
Niềm vui từ những chuyến tàu ra khơi đầu năm (22/02/2018)
Ra đồng đầu năm (22/02/2018)
Sôi động ra quân sản xuất, kinh doanh (22/02/2018)
Ngư dân trúng “lộc biển” đầu năm (22/02/2018)
Tích cực phòng chống rét cho đàn trâu bò. (08/02/2018)
Đảng bộ 40 năm liên tục đạt trong sạch vững mạnh (02/02/2018)
Gần 200 cán bộ giúp dân trồng ớt (30/01/2018)
Kiểm tra mô hình trồng rau, củ, quả theo phương pháp thủy canh (30/01/2018)
Trang trại chăn nuôi bò mang tính bền vững (30/01/2018)
Phát triển thương mại - dịch vụ ở Gio Linh (29/01/2018)
Khai trương Siêu thị nông sản hữu cơ Quảng Trị (29/01/2018)
Tăng gia sản xuất giỏi ở một đơn vị huấn luyện (29/01/2018)
Đảng bộ xã Tân Long với nhiệm vụ phát triển kinh tế (24/01/2018)
Sở Công thương đẩy mạnh cải cách hành chính (22/01/2018)
Vĩnh Linh: Phát huy sức mạnh khối đại đoàn kết toàn dân trong xây dựng và phát triển kinh tế (18/01/2018)
Tổ hợp tác: Mô hình tạo việc làm mới cho phụ nữ nông thôn (16/01/2018)
Đưa thương hiệu nước mắm Vĩnh Thái vươn xa (10/01/2018)
Hiệu quả từ liên kết sản xuất và tiêu thụ sản phẩm nước mắm (08/01/2018)
Giúp nông dân nâng cao chất lượng đàn bò (08/01/2018)
Quyết định số 3110/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v Phê duyệt đề tài: Nghiên cứu xây dựng mô hình ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ trong nuôi cá chình lồng tại Quảng Trị

Quyết định số 214/QĐ-SKHCN về việc Quyết định phê duyệt danh mục nhiệm vụ thường xuyên theo chức năng của Trung tâm Nghiên cứu, ứng dụng và Thông tin KH_CN thực hiện năm 2020

Quyết định số 2625/QĐ-UBND về việc Quyết định v/v phê duyệt đề tài: "Đánh giá nhu cầu thị trường lao động và đề xuất các giải pháp về đào tạo nhằm phát triển nguồn nhân lực tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2019 - 2025 và tầm nhìn đến năm 2030"

Quyết định số 221/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ

Quyết định số 222/QĐ-SKHCN về việc Quyết định về việc thành lập Đoàn thẩm tra về An toàn và kiểm soát bức xạ tại cơ sở phòng khám Đa khoa Tâm An

Báo cáo số 94/BC-SKHCN về việc Báo cáo kết quả 5 năm thực hiện Nghị quyết Đại hội Đảng bộ tỉnh lần thứ XVI trong lĩnh vực Khoa học và Công nghệ

Kế hoạch số 31/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Thực hiện Chỉ thị số 10/CT-TTg ngày 22/4/2019 của Thủ tướng Chính phủ về việc tăng cường xử lý, ngăn chặn có hiệu quả tình trạng nhũng nhiễu, gây phiền hà cho người dân, doanh nghiệp trong giải quyết công việc

Quyết định số 272/QĐ-SKHCN về việc Quyết định Ban hành Quy trình triển khai thực hiện Chính sách hỗ trợ ứng dụng, nhân rộng các kết quả khoa học và công nghệ trên địa bàn tỉnh Quảng Trị giai đoạn 2017 - 2025

Quyết định số 27/QĐ-SKHCN về việc Về việc ban hành Quy định chức năng, nhiệm vụ, quyền hạn và cơ cấu tổ chức của Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN Quảng Trị

Kế hoạch số 10/KH-SKHCN về việc Kế hoạch Tập huấn xây dựng áp dụng hệ thống quản lý chất lượng theo tiêu chuẩn TCVN 9001 vào hoạt động UBND các Phường, xã, thị trấn trên địa bàn tỉnh năm 2019.

Thông báo Kết quả xét tuyển viên chức làm việc tại Trung tâm Kỹ thuật Tiêu chuẩn Đo lường Chất lượng

Kết luận thanh tra về đo lường

Kết luận thanh tra về an toàn bức xạ, hạt nhân và đo lường

Thông báo về việc triển khai Nghị định số 13/2019/NĐ-CP về doanh nghiệp KH&CN

TB về việc thống nhất áp dụng Bảng phân loại quốc tế về các yếu tố hình của nhãn hiệu (theo Thỏa ước Vienna) phiên bản 8

Thống kê lượt truy cập
Số người online 492
Hôm nay 2.813
Hôm qua 4.190
Tất cả 1.470.519

© CỔNG THÔNG TIN ĐIỆN TỬ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ QUẢNG TRỊ
Cơ quan chủ quản: Sở Khoa học và Công nghệ Quảng Trị
Chịu trách nhiệm: Trần Ngọc Lân, Giám đốc Sở Khoa học và Công nghệ
 204 Hùng Vương, Đông Hà; ĐT: 0233.3550 382. Hệ thống chạy tốt nhất trên trình duyệt Cốc cốc.

Thiết kế và xây dựng: Trung tâm Nghiên cứu, Ứng dụng và Thông tin KH&CN
Ghi rõ nguồn Dostquangtri khi sử dụng thông tin từ website này