A grafit is felválthatná a szilíciumot?

A 16. században felfedezett anyagnak köszönhetően egyre közelebb kerül a szilícium tranzisztorokat leváltó szénalapú technika, legalábbis egy brazil kutatópáros szerint.

Az elmúlt 20 évben az egy chipre pakolható tranzisztorok száma kétévente megduplázódott, ez a trend azonban nem folytatódhat a végtelenségig, a szilícium tranzisztorok kicsinyítése ugyanis idővel a teljesítmény rovására fog menni. Nemrég a grafént kiáltották ki a szilícium reményteljes alternatívájának. A mindössze egy atom vastagságú lapokon hatszögletes rácsokban elhelyezkedő szénatomok százszor vékonyabbak, mint a lehetséges legkisebb szilícium tranzisztor. Mitöbb, az előállítását tekintve mindössze kétévnyi pályafutásra visszatekintő grafén jóval hatékonyabban vezeti az elektromosságot, emellett pedig olyan egzotikus elektromos tulajdonságokkal is rendelkezik, melyek még a kvantum számítástechnikának is hasznára válhatnak.

Ennyi szép és jó után lennie kell valami problémának, és van is. A grafén lapok ugyanis hajlamosak felcsavarodni és reakcióba lépni a körülöttük levő anyagokkal, ami alaposan megnehezíti az eszközökbe történő beépítésüket. Yakov Kopelevich és Pablo Esqunazi, a brazil Campinas Állami Egyetem kutatói azonban azt állítják, hogy a jó öreg grafit is megfelelne a célnak, jóval egyszerűbb és hasznosabb alternatíva lenne a szilíciumra. "A grafén összes tulajdonsága megtalálható a grafitban" - mondta Kopelevich, aki kollégájával rámutatott, hogy a grafit - ami grafén lapok többszörös halmazából áll össze - egyszerűbben és olcsóbban előállítható, és a szomszédos rétegek stabilizáló hatásának köszönhetően nem is csavarodik fel.

Az elmúlt néhány évben a páros kutatásaival bebizonyította, hogy akárcsak a grafén, a grafit vezetőképessége is megváltoztatható egy mágneses mező alkalmazásával. Az áram pedig annak ellenére áthalad rajta, hogy azt tömeg nélküli részecskék, úgynevezett Dirac fermionok szállítják. Ezek a tulajdonságok rendkívül fontosnak ígérkeznek a jövő kvantum számítógépeinek megalkotásánál, írja a New Scientist.

"Mindenképpen jó, hogy nem csupán egy szénatom rétegre kell bíznunk mindent" - mondta Jorge Sofo, a Pennsylvani Állami Egyetem grafén kutatója. Egy másik szakértő, Millie Dresselhaus, az MIT nano-elektronikai kutatója azonban már kétségeit fejezte ki. Szerinte nem egyértelmű, hogy van-e olyan hatékony a grafit, mint a grafén, ennek megállapításához további kutatások szükségesek. Kérdéses, hogy a grafit elektromos tulajdonságai beállíthatók-e úgy, hogy az alkalmas legyen olyan alkalmazásokhoz, amiket könnyedén meg lehet oldani grafénnel.