2013年末に向けて、注目すべき2つの記事が公開されました。 1つはグラフェンに基づいた共振器または基準周波数発生器の作成に専念し、2つ目はグラフェンの現在および将来のレビューです。 それでは、将来のグラフェンを待っているのは、カーボンエレクトロニクスの生涯と全盛期か、死と忘却かです。
グラフェンベースの機械的振動子
フルカーボンエレクトロニクスへの移行には、トランジスタ、抵抗、コンデンサだけでなく、直流を周期的な信号に変換する発振器と共振器の作成が必要になります。 これらは、いわゆる「クロッキング」または超小型回路の基準周波数を提供し、電気通信のタイミングにも責任を負います。 したがって、この小型デバイスがなければ、 フラッシュメモリ 、携帯電話、または最新のテレビを想像することは不可能です。
最も正確なのは、 特殊な平面に沿って単結晶水晶から切断されたプレートに基づく共振器であり、精度がそれほど重要でない場合は、セラミックベースの共振器、たとえばPZTに置き換えられます。 しかし、世界のすべてのエンジニアの深い後悔に、この部分は、電子デバイスのサイズを縮小する方法のほとんどの主要な障害です。
そしてここで、ナノおよびマイクロ電気機械デバイス（ NEMSおよびMEMS ）が助けになります。コロンビア大学の科学者が韓国の同僚とともにグラフェンNEMS共振器の開発に使用したイデオロギー。 しかし、単純ではありませんが、印加電圧が変化したときに動作周波数を14％以内に調整することもできます。
a。 作成された共振器の簡略図（挿入物にはデバイスのSEM顕微鏡写真があります）。 b。 開回路の透過スペクトル（S 21 ）：振幅（緑）と位相（赤）。 c。 作成されたグラフェン共振器の出力パワースペクトル
V gの変化に伴う共振器の周波数の変化
そして、彼らの発明の実際的な重要性を確認するために、研究者は上記のグラフェン発振器を使用して小型のFMラジオ送信機を組み立て、その後、悪名高いPSYの歌の信号を受信してデコードしました（コリアン、私は彼らから何を得ることができますか？！） 結果の記録は、 Natureの Webサイトで聞くか、 ここからダウンロードできます 。
グラフェンベースのラジオ局。 a。 電気回路。 bとcは、それぞれ送信信号と受信信号です。
この記事は2013年11月17日にジャーナルNature Nanotechnologyに掲載されました。
グラフェンの未来は何ですか？
印象的な記事？！ もちろん！ 確かに、この素晴らしい材料の発見以来、10年が経過していませんが、 プロセッサと共振器が 、さまざまな炭素材料に基づいた能力を生み出しました。 シリコンはポリマーに印刷することを学びました 。 そして、幸福があるようです。 グラフェンステッカードライブの権威あるWinner Red Dot Design Awardsを受賞する大胆なプロジェクトがあります。 そして、ヨーロッパでは、彼らはこれらの魔法の手紙-グラフェンの単なる言及に夢中です。
高温超伝導が発見され正当化された約30年前に、同様の状況がすでに科学に存在していました。 ほんの少し、正しい構成を見つけるために、そしてここにあります-何千年もの間の電気の伝送に関する人類の問題の解決策。 数万人の科学者が同じ酸化物化合物、数百万ドル、ブランド、フランの検索に切り替えました（そう、ユーロは当時ではありませんでした）が...
現実はより厳しいものであることが判明し、ほとんど進歩が見られませんでした。すべてが約180-190 Kの温度で、さらには圧力の下で失速しました。 公平には、CERNで超伝導磁石が使用されていることは注目に値しますが、多くの病院で磁気トモグラフィーが行われ、 列車でさえも空中浮揚し始めましたが、これは超伝導体で働く人々が夢見ていたことのほんの一部に過ぎないと思います。
2013年の終わりに、ヨーロッパのメガプロジェクトであるGraphene Flagshipが開始されました。その枠組みの中で、10年間で10億ユーロの「国家」資金のみを使用し、民間投資も行われる予定です。 そして、はい、 ノキアと多くのヨーロッパの巨人もビジネスにいます！
しかし、このプロジェクトは、30年前と同じ超伝導性を備えた科学的な虚栄心のレースになるのでしょうか。
この点で、私はマーク・ペプローによって書かれたレビューに非常に感銘を受け、グラフェン共振器に関する記事の公開からわずか数日後にネイチャーで公開されました。
その本質を簡単に説明させてください。 グラフェンは優れた材料です。 一方では、弾力性があります。つまり、曲がります。 チューブに巻かれたグラフェンはカーボンナノチューブであり、その直径は1.5 nmから数百nmまでさまざまです。 同時に、グラフェンはスーパーマンのように「強力」であり、アリのように勤勉であり、ものすごい荷重に耐えることができます（推定引張強度〜1000 GPa）。
一方、グラフェンは、 バンドギャップが実質的にゼロで、電子とホールが非常に軽いため、理想的な伝導体となり、惑星上の他の材料よりも速く信号を伝えることができますが、これが主な欠点です。 電流を止める方法は？ 結局のところ、すべての電子機器はオン/オフの原則に基づいて動作します（電流/電流はブロックされます）。 つまり、この非常に禁止されたゾーンを人為的に作成するか、パラダイムを変更する必要があります。オン/オフ電子機器の代わりに、電圧によって制御される電子機器、つまりアナログ電子機器のアナログがあります（しゃれのために申し訳ありません）。
一方、それは透明です。つまり、現代のディスプレイのITOの代替として単純に理想的です。 ただし、2次元システム自体は安定していません。 したがって、あらゆる表面に完全に均一なグラフェンコーティングを作成するという問題は、科学的および技術的な困難な課題です。
グラフェンの折り畳み。 出所
グラフェンは、SではなくGのスーパーマンのように見えますが、ジョーカーが背中に隠れているため、プロダクションに導入することはできません。 これを支持して、レビュアーは、革新的なテクノロジー企業であるCientificaの Tim Harperによる次の声明を引用します。「これを行う正当な理由がない限り、誰もシリコンを単純に破壊することはありません。」 後者は、マイクロ電子デバイスを作成するためのプラットフォームとしてのシリコンリソースが146％以上開発されるまで、炭素時代への移行が見られないことを意味します。
それが、現在のプログラムの最初の段階がグラフェンに基づいたデバイスの検索とプロトタイピングを目的としている理由です。おそらく、上記の共振器、さまざまなセンサー（そしてグラフェンに基づいて磁場センサーさえも作成されているはずです）を含む可能性が高いでしょう。
さて、私たちは今、私たちの生活を根本的に変えることができる大きな成果の時代に生きています！ 2014年に何がもたらされるか見てみましょう。
PS： Khabrovchians、新年あけましておめでとうございます！
PPS：患者が電子機器用の2次元材料の世界に飛び込むために、別のレビュー記事があります 。
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