Konten ini dibawa kepada Anda oleh NTNU University of Science and Technology NTNU – Baca selengkapnya
Fisikawan telah menemukan bahan yang bisa sangat berguna dalam teknologi kuantum: tanah liat.
Teknologi kuantum diharapkan menjadi standar untuk komputer yang sangat cepat di masa depan. Ini akan menjadi penting dalam segala hal, dari teknologi luar angkasa hingga eksplorasi mineral dan pengembangan obat -obatan baru.
Tetapi teknologi didasarkan pada mekanika kuantum, dan di situlah sebagian besar dari kita kehilangan jejak, karena kedengarannya sangat canggih.
“Teknologi kuantum sering dikaitkan dengan bahan sintetis yang telah dikembangkan di lingkungan canggih dan benar -benar bersih,” kata Profesor Jon Otto Fossum dari Departemen Fisika NTNU.
Tapi Fossum dan rekan -rekannya memiliki kabar baik.
Bahan yang menjanjikan langsung dari alam
“Kami telah menemukan bahan tanah liat alami dengan properti yang diminta untuk digunakan dalam teknologi kuantum,” kata Fossum.
Itu berarti bahannya murah dan mudah diakses, langsung dari alam.
“Apa yang kami temukan pada dasarnya adalah komponen aset kuantum yang dibentuk oleh alam. Ini stabil, tidak beracun, berlimpah dan muncul dalam struktur yang sudah dapat digunakan, terutama menarik dalam konteks bahan berkelanjutan,” kata Barbara Pacáková, seorang peneliti di Departemen Fisika NTNU.
Tiga manfaat pada saat yang sama
Jadi mengapa ini begitu menjanjikan?
Nah, bahan tanah liat pada dasarnya dua dimensi, dalam hal ini adalah semikonduktor, dan juga antiferromagnetik. Tapi apa artinya itu?
- Dua bahan -dimensi Mereka pada dasarnya penting ketika semuanya terjadi dalam skala yang sangat kecil. Kami berbicara tentang teknologi atom dan di bawahnya.
- Semikonduktor Mereka adalah zat yang, dalam kondisi tertentu, melakukan listrik dengan baik, tetapi tidak di bawah orang lain. Mereka banyak digunakan dalam elektronik dan fotonik. Photonics adalah istilah yang luas, tetapi umumnya mengacu pada teknologi yang menggunakan cahaya, misalnya, dalam laser, internet serat optik, kamera dan sel surya.
- Zat antiferromagnetik Mereka tidak magnetis dalam pengertian tradisional, tetapi mereka masih magnetis. Mereka magnetis dalam dua arah pada saat yang sama, yang membatalkan efeknya. Jika Anda dapat mempengaruhi magnet ini, itu menjadi pusat teknologi kuantum.
Tiga manfaat pada saat yang sama, dengan kata lain. Dan materi juga ekologis.
Lompatan kuantum di tanah liat
Para peneliti menyebutnya ‘lompatan kuantum di tanah liat’. Lompatan kuantum secara teknis merupakan lompatan yang sangat kecil, meskipun digunakan dalam pidato sehari -hari untuk berarti kemajuan besar. Dalam konteks ini, keduanya.
Tetapi meskipun bahannya ditemukan di alam, itu masih harus berguna di lingkungan teknologi tinggi. Ini bukan hanya tentang menempelkan tanah liat langsung dari tanah dan kemudian menggunakannya pada komputer kuantum atau fotonik.
“Metode canggih masih diperlukan untuk mengekstrak materi, memeriksanya dan menemukan bagaimana itu dapat digunakan dalam teknologi,” kata Pacáková.
Untuk mempelajari lapisan tanah liat tipis ini, para peneliti harus menggunakan peralatan laboratorium khusus yang tepat dan dapat diandalkan.
Dan jika bahan akan digunakan dalam produk baru suatu hari, mungkin masih perlu memiliki lingkungan yang sangat bersih dan terkontrol, seperti kamar bersih.
Itu tidak sempurna pada suhu kamar
“Bahannya juga bukan antiferromagnetik pada suhu kamar. Tetapi karakteristiknya menunjukkan bahwa bahan tersebut dapat berdampak pada teknologi masa depan, seperti pedang, fotonik, sensor magnetik dan komputer yang meniru otak manusia,” kata Fossum.
Fossum mengarahkan laboratorium materi lunak dan kompleks di NTNU, di mana banyak pekerjaan dalam materi baru telah dilakukan.
“Laboratorium kami memiliki pendekatan khusus. Kami tidak hanya mencari bahan sempurna yang dibuat di laboratorium, tetapi kami mencari bahan alami yang juga dapat digunakan. Ini memungkinkan kami untuk mengidentifikasi bahan ini,” kata Fossum.
Referensi:
Pacakova et al. Semikonduktor 2D terjadi secara alami dengan keadaan antiferromagnetik mendasar, Bahan dan aplikasi NPJ 2DVol. 9, 2025. Doi: 10.1038/s41699-025-00561-5
