Eletronika budoucnosti
Vědci objevili trojrozměrný materiál podobný grafenu

Nový materiál má podobné vlastnosti jako podivuhodná forma existence uhlíku, za níž dostali její objevitelé před čtyřmi lety Nobelovu cenu. Zároveň se chová i jako další slibná třída látek, označovaných jako topologické izolátory.

Před deseti lety objevili fyzikové Andre Geim a Konstantin Novoselov neobyčejné vlastnosti materiálu tvořeného jednou vrstvou uhlíkových atomů propojených do šestiúhelníkové struktury. Při pohledu seshora vypadá jako včelí plástev. Zvláštní struktura propůjčuje materiálu neobyčejné atributy. Předně je neobvykle pevný. Ještě zajímavější než jeho mechanické vlastnosti jsou vlastnosti elektrické.

V grafenu se mohou elektrony pohybovat rychlostí srovnatelnou s rychlostí světla. Je to výborný vodič. Vědci plánují nesčetná využití nového materiálu. Mohl by umožnit vyrábět mnohonásobně rychlejší tranzistory, základní součástky mikroprocesorů i pevných disků, než jsou ty dnešní.

Skupina vědců, vedená Yulinem Chenem z Oxfordské univerzity, teď popisuje v časopise Science nový materiál, v němž se elektrony chovají podobně jako elektrony v grafenu. Na rozdíl od něj ho ale netvoří jednoatomová vrstva, nýbrž trojrozměrná struktura atomů. Látka, kterou zkoumali, má vzorec Na₃Bi, v českém chemickém názvosloví se jmenuje bismutid sodný.

"Je to přirozený trojrozměrný protějšek grafenu s podobnou, nebo dokonce vyšší pohyblivostí a rychlostí elektronů," prohlásil Chen.

Sloučenina může podle vědců existovat ve stavu, který vědci označují jako "trojrozměrný diracovský polokov." Látka má zároveň vlastnosti grafenu i další nové třídy látek, která v poslední době zajímá materiálové vědce - tzv. topologických izolátorů.

Jsou to látky, v nich jsou elektrony vytlačovány k povrchu materiálu. Topologické izolátory pak vedou elektrický proud jen na něm, kdežto uvnitř jsou nevodivé. Jejich vodivost je možno měnit, třeba pomocí osvícení laserovým paprskem. Něco takového by se samozřejmě mohlo velice hodit v elektronice budoucnosti.