«الجرافين» تزيح أشباه الموصلات وتتربع على عرش الإلكترونيات

ذكرت دراسة جديدة أن العالمين اندري جيم وكوستانتين نوفوسيلوف، اللذين فازا بجائزة نوبل للفيزياء في 2010، رصدا الخصائص الإلكترونية المدهشة للجرافين، وهي المادة التي منحهما اكتشافها الجائزة المرموقة. وتعتبر الجرافين، وهي مادة مقاومة جداً وموصل جيد للكهرباء والحرارة، مادة المستقبل في عالم الإلكترونيات، والمرشحة لأن تحل محل أشباه الموصلات التي تعتمد على السيليزيوم. وذكرت جامعة مانشستر حيث يعمل العالمان، وهما من أصل روسي، في بيان تم تحقيق “خطوة كبيرة” في ما يتعلق باستخدام هذه المادة الثورية في عالم الإلكترونيات، لصناعة الشاشات العاملة باللمس، والترانزيستورات فائقة السرعة وأجهزة الاستشعار. وفي الجرافين، المؤلفة كلياً من ذرات الكربون التي تشكل مقابس من 8 أضلاع على طبقة فائقة الرقة لا تتجاوز سماكتها سماكة ذرة واحدة، بإمكان الإلكترونات “الجسيمات دون الذرية” التحرك بسرعة قصوى، بمعنى أنها تتصرف كجزيئات مجردة من وزنها بإمكانها التحرك بسرعة الضوء، حسبما قال الباحثان في المقال الذي نشرته مجلة “نيتشر فيزيكس” العلمية. وتمكن فريق الباحثين في جامعات مانشستر ومدريد وموسكو من أن يراقبوا بوضوح التفاعلات بين الإلكترونات، وذلك باستخدام جرافين ذي جودة عالية جدا، تم تعليق أوراقها في الفراغ، ما سمح بتجنب تشتت الإلكترونات وهو أمر غير مرغوب به. وقال نوفوسيلوف، في بيان، “حتى لو تمكنت الفيزياء المثيرة التي اكتشفناها خلال هذه التجربة من إيجاد تطبيق فوري في سلع إلكترونية عملية، فإن تعميق فهمنا للخصائص الإلكترونية لهذه المادة سيمكننا من المضي قدما في تطوير إلكترونيات انطلاقاً من الجرافين”. وتمكن جيم ونوفوسيلوف في 2004 من عزل الجرافين. وبواسطة شريط لاصق، تمكنا من قشر قطعة جرافيت، تشبه رصاص قلم الرصاص. وحصلا على بلور كربوني ببعدين، وشذرة رقيقة بسماكة ذرة واحدة. واستحقا بعملهما جائزة نوبل.