Svenska forskare vill göra grafen användbart
Halvledarmaterialet grafen väntas öppna nya dörrar för morgondagens elektronik. Nu får forskare på Chalmers, Linköpings universitet och Uppsala universitet 40 miljoner kronor för att ta materialet ut ur labbet. Samtidigt finns förhoppning om att göra grafen till en svensk paradgren.Nu får svenska grafenforskare 40 miljoner kronor av Knut och Alice Wallenbergs forskningsstiftelse. Därmed skapas en grupp bestående av ett trettiotal grafenforskare från Chalmers samt de två universiteten Linköping och Uppsala.
– Nu uppnår vi en kritisk massa och kommer att få en viktig korsbefruktning mellan olika forskningsområden som har grafen gemensamt, säger Mikael Fogelström på Chalmers, som är koordinator för projektet.
Satsningen från Knut och Alice Wallenbergs stiftelse stöttar fem års forskning vid de tre lärosätena. Pengarna ska användas till allt ifrån tillverkning av grafen till att utveckla olika produkter, med grundforskning i experimentell och teoretisk fysik längs vägen.
– Jag är mycket glad över att vi fått igenom projektet. Min forskargrupp ska svara för tillväxt av grafen på kiselkarbid, som vi är experter på, säger Rositza Yakimova, professor i halvledarmaterial vid Linköpings universitet.
Grafen är det tunnaste material som hittills framställts av människor. På samma sätt som exempelvis grafit, diamant och kolnanorör är grafen uppbyggt av symmetriskt hopfogade kolatomer, men bara i ett eller ett fåtal atomlager. Den tvådimensionella strukturen ger materialet en speciell karaktär: det är töjbart, genomskinligt, starkare än diamant och leder elektrisk ström.
Rositza Yakimovas forskargrupp är ensam i världen om sin metod att få grafen att växa över större ytor, upp till två tum, med hög kvalitet. Men processen för tillverkning behöver förbättras och bli mer reproducerbar. Nästa steg är därför att utveckla syntesmetoder. Därefter ska komponenter som har bättre prestanda än dagens elektronik utvecklas.
På Chalmers har Mikael Fogelströms forskargrupp sedan tidigare tagit fram en transistor i grafen som arbetar med drygt 10 GHz. Tack vare ett femårigt anslag från Stiftelsen för strategisk forskning på 28,5 miljoner kronor tidigare i år – med syfte att vidareutveckla grafenbaserad högfrekvenselektronik – har Chalmersgruppen gått vidare för att ta fram en grafentransistor med sikte på terahertzområdet.
Den stabila finansieringen som just nu finns för svensk grafenforskning har gjort att det även finns funderingar på att bilda ett svenskt centrum för kring materialet.
– Det vore bra att samla ännu fler forskargrupper kring grafen och kanske bilda ett nationellt forskningscentrum. Bland annat som en förberedelse ifall vi får EU:s flaggskeppssatsning, säger Mikael Fogelström.
Sedan tidigare har Chalmers samlat europeiska grafenforskare till ett pilotprojekt som konkurrerar om ett så kallat ”Future Emerging Technology Flagship”, vilket är namnet på ett av EU:s mer långsiktiga forskningsområden. EU avgör under nästa år om projektet omvandlas till ett flaggskepp, vilket i så fall skulle innebära en finansiering på uppåt 10 miljarder svenska kronor över tio år.