Beregningsfysik former fremtiden for elektroniske enheder

Grundlæggende undersøgelser baseret på beregningsfysik er en væsentlig del af mange forskellige forskningsgrener - fra medicinsk teknologi til mobil kommunikation. Javad Hashemi har undersøgt de elektroniske egenskaber og ledningsevne for forskellige strukturer baseret på kulnanorør i sin doktorafhandling for Aalto University Department of Applied Physics.

Javad Hashemis forskning er et forsøg på at bygge bro mellem eksperimentel og teoretisk fysik.

"I beregningsfysik har vi to generelle områder:metodeudvikling og anvendelse, som simulerer egentlige nanoskala-systemer, mest med supercomputere. Mit arbejde er en kombination af begge, "beskriver Hashemi.

Hashemi har forsket grundlæggende i både tæthedsfunktionel teori og tæthedsmatrixteori. Den første bruges til at beregne de fysiske egenskaber ved et fysisk system baseret på dets elektroniske densitet.

"Density -funktioner har mange mangler på grund af de tilnærmelser, vi bruger til det. En tæthedsmatrix, på den anden side, kan give mere præcise resultater og giver os mulighed for at beregne egenskaberne for elektroniske systemer mere præcist. "

"Undersøgelsen af ​​nanorørstrukturer og grafen er et meget varmt emne inden for nanoelektronik i dag, og min beregningsforskning kan give forklaringer på fænomener observeret i eksperimenter. "

Grundlæggende om bøjelig og gennemsigtig nanoelektronik

Når det anvendes på "virkelige" enheder, carbon nanorør er aldrig komplette og uberørte:defekter og ufuldkommenheder påvirker elektronstrømmen. Hashemis forskning bestræber sig på at forstå, hvad defekter har på nanorørets ledningsevne, og hvordan man bruger disse egenskaber til at konstruere elektroniske enheder.

"Vi har undersøgt carbon nanorør, som er cylindre lavet af et enkelt atomlag af kulstof og forsøgte at finde ud af, hvordan den elektroniske strøm ændres, når den påføres gennem røret. Virkningen af ​​fejl og forstyrrelser, for eksempel af fremmede brintatomer, om den elektroniske transport i rørene skal være kendt. "

Hashemi maler en potentiel anvendelse til carbon nanorørstrukturer:meget tynd, gennemsigtige og bøjelige elektroniske enheder, for eksempel mobiltelefoner.

"Gode kandidater til fleksible elektroniske enheder er carbon nanorør netværk:et matlignende netværk, hvor der er mange carbon nanorør. Derfor er vi har brug for at vide, hvordan strømmen går fra et nanorør til et andet og et andet. "

"Dette er den komplicerede fysik bag fleksible elektroniske enheder. Selvom grundforskning som denne kan synes noget langt væk fra det virkelige liv nu, det er grundlaget for alle moderne teknologiske enheder, og det vil bidrage til at skabe bedre enheder til lettere liv i fremtiden. "