پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی موفق به بررسی دما و انبساط حاصل از افزایش دما در مواد دوبعدی نظیر TMDs شدند. این اطلاعات برای تولید تراشه‌های جدید با استفاده از این مواد دو بعدی مناسب است.
روشی برای مطالعه‌ی دما و انبساط دمایی مواد دوبعدی
محققان دانشگاه ایلینویز موفق به ارائه‌ی روشی شدند که با استفاده از آن می‌توان دما و رفتار مواد دو بعدی را با دقت تعیین کرد. با این کار می‌توان پردازشگرهایی سریع‌تر ساخت.
مواد دو بعدی جدید نظیر دی‌کالکوژنیدهای فلزات انتقالی (TMDs) پتانسیل بالایی برای ساخت تراشه داشته و می‌توان آن‌ها را جایگزین سیلیکون کرد، اما مهندسان امکان اندازه‌گیری تأثیر دما روی این مواد را ندارند. پژوهشگران با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی که با طیف‌سنجی ترکیب شده، موفق به اندازه‌گیری دما در مواد دو بعدی مختلف در سطح اتمی شده‌اند. این کار مسیر تولید میکروپردازشگرهای کوچکتر و سریع‌تر را هموار می‌کند. آن‌ها می‌توانند از این روش برای اندازه‌گیری میزان انبساط این مواد در حین گرم شدن استفاده کنند.
رابرت کلی از محققان این پروژه می‌گوید: «تراشه‌ها در کامپیوتر بسیار داغ می‌شوند و باید میزان این گرم شدن و همچنین انبساط حاصل از گرم شدن را اندازه‌گیری کرد. اطلاع از این که این مواد چگونه انبساط پیدا می‌کنند اهمیت زیادی دارد؛ چرا که انبساط زیاد منجر به قطع شدن سیم‌های ارتباطی خواهد شد.»
روش‌های رایج نظیر اندازه‌گیری گرما با استفاده از نور برای چنین مقیاسی پاسخگو نیست. محققان برای حل این مشکل روشی ابداع کردند که با استفاده از آن می‌توان دمای TMDs را در سطح اتمی با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی مطالعه کرد. کلی می‌گوید: «با این روش می‌توانیم دمای یک اتم را در مواد دو بعدی بررسی کنیم.»
آن‌ها پلاکت‌هایی از TMDs را درون مخزن میکروسکوپ الکترونی عبوری روبشی قرار داده و در دماهای مختلف بررسی کردند. همچنین با استفاده از روش طیف‌سنجی هدر رفت انرژی الکترون میزان پراش الکترون را مورد مطالعه قرار دادند. این الگوهای پراش وارد مدل‌های کامپیوتری شده و از آن برای اندازه‌گیری میزان لرزش اتم‌ها در مواد که همان تاثیر دما روی اتم‌ها است، استفاده کردند.
نتایج این پروژه در قالب مقاله‌ای در نشریه‌ی Physical Review Letters به چاپ رسیده است.
