Grafeeni koostuu yhdestä hiiliatomien kerroksesta, jotka ovat järjestäytyneet kuusikulmaiseen hilaan. Tämä materiaali on erittäin joustavaa ja sillä on erinomaiset elektroniset ominaisuudet, mikä tekee siitä houkuttelevan moniin sovelluksiin – erityisesti elektronisiin komponentteihin.
Sveitsin nanotieteiden instituutin ja Baselin yliopiston fysiikan laitoksen professori Christian Schönenbergerin johtamat tutkijat selvittivät, miten manipuloidaMateriaalien elektroniset ominaisuudet mekaanisen venytyksen avulla.Tätä varten he kehittivät kehyksen, jonka avulla atomaarisen ohutta grafeenikerrosta voidaan venyttää hallitusti samalla kun sen sähköisiä ominaisuuksia mitataan.
Kun komponenttiin kohdistetaan painetta alhaalta päin, se taipuu. Tämä aiheuttaa upotetun grafeenikerroksen pidentymisen ja sen sähköisten ominaisuuksien muuttumisen.
Voileipiä hyllyllä
Tutkijat valmistivat ensin "voileipärakenteen", jossa kahden boorinitridikerroksen välissä oli grafeenikerros. Sähkökontakteilla varustetut komponentit kiinnitettiin joustavalle alustalle.
Muuttunut elektroninen tilaTutkijat käyttivät ensin optisia menetelmiä grafeenin venytyksen kalibrointiin. Sitten he käyttivät sähköisiä kuljetusmittauksia tutkiakseen, miten grafeenin muodonmuutos muuttaa elektronien energiaa. Nämä Mittaukset on suoritettava -269 °C:ssa energian muutosten näkemiseksi.
Laiteenergiatasokaaviot jännittämättömästä grafeenista ja jännittyneestä (vihreällä varjostetusta) grafeenista neutraalivarauspisteessä (CNP). "Ytimien välinen etäisyys vaikuttaa suoraan grafeenin elektronisten tilojen ominaisuuksiin", Baumgartner sanoi.tiivisti tulokset. "Jos venytys on tasaista, vain elektronin nopeus ja energia voivat muuttua. Muutosenergia on pohjimmiltaan teorian ennustama skalaaripotentiaali, ja olemme nyt pystyneet todistamaan tämänkokeiluja." On mahdollista, että nämä tulokset johtavat antureiden tai uudentyyppisten transistoreiden kehittämiseen. Lisäksigrafeenista on tullut tärkeä tutkimuskohde maailmanlaajuisesti mallijärjestelmänä muille kaksiulotteisille materiaaleille.viime vuosina.
Julkaisun aika: 02.07.2021