Tokyoニューヨーク大学タンデン工学部とKAISTの研究者たちは、六方晶窒化ホウ素（hBN）の微細な欠陥を探し出す新しい手法を開発しました。この手法は、エレクトロニクスや量子技術の進展に繋がる可能性があります。研究者たちは、hBNでホウ素原子の代わりに入り込む炭素原子を特定することによって、これらの欠陥が材料の特性にどのように影響を与えるかを探求することができるようになりました。

この研究の重要なポイントが強調されています。

2次元材料の欠陥検出に革新的な手法

• 研究者たちは電子的な「ノイズ」を活用してhBNにおける欠陥を検出しました。
• この方法は2次元材料に対して聴診器を使うことに似ています。
• この研究はナノ材料における量子現象の理解を深めるものです。

ランダムテレグラフ信号（RTS）を特定することで、電子が欠陥と相互作用する際に生じる微小な電流変化を検出します。この手法は、原子構造を分析するために電気を利用するものです。

発見は欠陥の検出だけでなく、より広い用途を持っています。六方晶窒化ホウ素は絶縁性が良く、非常に薄いため、新しいタイプの電子機器に役立ちます。研究者たちは、これらの「原子欠陥」を研究し制御することで、損傷を防ぐだけでなく、特定の量子目的にこの欠陥を活用することができるかもしれません。

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この方法は、通常の電子機器と量子技術の両方を向上させることができます。また、材料中の微細な欠陥をよりよく理解するのに役立ちます。これは、単一光子エミッターや量子コンピューティング材料にとって重要です。さらに、原子レベルでの精度が求められる安全な通信システムや量子センサーの開発にも貢献する可能性があります。

NYUとKAISTは、国際的な研究で協力し、研究の向上を目指しています。コンピュータシミュレーションと実験データを活用しており、これらのシミュレーションによって炭素原子が<hBN構造>内の主要な欠陥であることが判明しました。この知識は、材料の特性を変更し、技術への新たな応用方法を生み出すのに役立っています。

最新の研究により、2D材料に存在する微小な欠陥に関する新しい詳細が明らかになりました。これにより、科学者たちはこれらの材料の動作を理解し、hBNの活用方法を改善することで、エレクトロニクスや量子コンピューティングなどの技術分野をより発展させることが可能になります。