Skoltech, Tromsø Üniversitesi (Norveç Arktik Üniversitesi), Katı Hal Kimyası ve Mekanokimya Enstitüsü SB RAS'tan (ICHCT SB RAS) ortak bir araştırmacı grubu, ultra ince elmas filmlerin özelliklerinin teorik bir analizini gerçekleştirdi. Grup, hangilerinin alan emisyonlu gösterimlere uygun olduğunu belirledi, bu durum Skoltech'in bilgi servisine ve basın servisine söylendi. Çalışma ilk dörtte birlik dergi ACS Applied Materials & Interfaces'de yayınlandı.

Bu düz ekranlar başlangıçta artık yaygın olan LCD ekranlarla birlikte geliştirilmiştir. Ve ultra ince elmas film teknolojisinin potansiyel avantajları vardır: düşük güç tüketimi, geniş görüş açısı ve atalet: - pikseller hızla renk değiştirir.

Diaman, iki veya daha fazla grafen tabakasının üst üste koyulması ve bu yapının dış yüzeylerine flor, hidrojen veya diğer bazı elementlerin atomlarının eklenmesiyle elde edilen ultra ince bir elmas filmdir. Sonuç olarak, grafen bükülür ve katmanları düz bir elmasta birleştirilir. Bu tür bir malzeme, elektronik özelliklerinden dolayı bilgisayar, telefon, televizyon ve alan emisyonlu diğer cihazların ekranları için uygun olabilir. Bununla birlikte, elmasların özelliklerini hesaplamak zordur ve birçok parametreye bağlıdır.

Enerji Dönüşümü Proje Merkezi'nden Skoltech Kıdemli Öğretim Üyesi

"Bir dizi faktörün elektronik özellikleri üzerindeki etkisi ve dolayısıyla alan emisyon göstergelerinde uygulanabilirlikleri açısından çeşitli elmasları inceledik. Toplamda 60 ultra ince elmas film dikkate alındı ​​- bu sayı üç değişkenin çarpılmasıyla elde edildi. İlk olarak, karbon katmanlarının sayısı birden altıya kadar olabilir. İkincisi, filmlerin yüzeyini kaplayan atomların türü: flor veya hidrojen. Üçüncüsü, grafen katmanları birbirine göre hareket ettirilebilir; bu durumda, karşılıklı yönelimlerinin beş çeşidi incelenmiştir.”

Bilim adamları çalışmalarında, 60 elmas konfigürasyonunun her biri için önemli bir özelliği hesapladılar, yani elmas filmin yüzeyinden bir elektronu atmak için ne kadar enerji gerektiğini hesapladılar. Bu parametre, ekrandaki pikselleri aydınlatmak için elektron radyasyonu kullandıklarından, alan emisyonlu görüntüler için önemlidir. Yani ne kadar az enerji kullanılırsa o kadar iyi. Bu değer, malzemenin sözde bant aralığına bağlıdır: içindeki elektronlar için hangi enerji durumları mevcuttur ve hangileri değildir. Çalışmanın yazarları da bu bölgeyi hesapladılar ve ekranlar için en uygun elmas konfigürasyonu altı katman, hidrojenasyon (yani, flor değil hidrojen) ve karbon filmin yüzeyle oryantasyonu.

Ek olarak, yüzey dipol momentleri, elektron emisyonu da dahil olmak üzere diamanların elektronik özelliklerini etkiler. Bu nedenle, elde edilen bilgiler alan emisyon göstergelerinin geliştirilmesi ve bu cihazlar için alternatif malzemelerin seçimi için değerlidir.

ICTTM SB RAS Kıdemli Araştırma Görevlisi, Norveç Arktik Üniversitesi, çalışmanın ilk yazarı

"Elektronik özelliklere ek olarak, ben ve Skoltech'ten Profesör Oganov tarafından geliştirilen elektronegatiflik ölçeğine dayalı yarı niceliksel bir yaklaşım oluşturarak yüzey dipol momentlerini belirledik. Bu yaklaşım, karmaşık ve uzun ilk prensip hesaplamalarından kaçınmayı ve yeni iki boyutlu malzemelerin yüzeyinin reaktivitesini tahmin etmeyi mümkün kılıyor.”

bbabo.ℵet