Grafen składa się z pojedynczej warstwy atomów węgla ułożonych w heksagonalną sieć. Materiał ten jest bardzo elastyczny i ma doskonałe właściwości elektroniczne, co czyni go atrakcyjnym w wielu zastosowaniach – zwłaszcza w komponentach elektronicznych.
Naukowcy pod kierownictwem profesora Christiana Schönenbergera ze Szwajcarskiego Instytutu Nanonauki i Wydziału Fizyki Uniwersytetu w Bazylei badali, jak manipulowaćwłaściwości elektroniczne materiałów poprzez rozciąganie mechaniczne.Aby to zrobić, opracowali ramy, dzięki którym można rozciągać atomowo cienką warstwę grafenu w kontrolowany sposób, mierząc jednocześnie jej właściwości elektroniczne.
Pod wpływem nacisku od dołu element się wygina. Powoduje to wydłużenie osadzonej warstwy grafenu i zmianę jej właściwości elektrycznych.
Kanapki na półce
Naukowcy najpierw stworzyli „kanapkę” z warstwą grafenu umieszczoną pomiędzy dwiema warstwami azotku boru. Elementy wyposażone w styki elektryczne są nakładane na elastyczne podłoże.
Zmieniony stan elektronicznyNaukowcy najpierw zastosowali metody optyczne do kalibracji rozciągania grafenu. Następnie wykorzystali pomiary elektryczne. pomiary transportu w celu zbadania, jak odkształcenie grafenu zmienia energię elektronów. Te Aby zaobserwować zmiany energii, pomiary należy wykonać w temperaturze -269°C.
Diagramy poziomów energetycznych urządzeń dla nienaprężonego grafenu i naprężonego grafenu (zacieniowanego na zielono) w neutralnym punkcie ładunku (CNP). „Odległość między jądrami ma bezpośredni wpływ na charakterystykę stanów elektronowych w grafenie” – twierdzi Baumgartnerpodsumował wyniki. „Jeśli rozciąganie jest równomierne, może zmieniać się tylko prędkość i energia elektronów. Zmianaenergia jest zasadniczo potencjałem skalarnym przewidzianym przez teorię i teraz udało nam się to udowodnić dziękieksperymenty." Można przypuszczać, że wyniki te doprowadzą do opracowania czujników lub nowych typów tranzystorów. Ponadto,grafen, jako układ modelowy dla innych dwuwymiarowych materiałów, stał się ważnym tematem badań na całym świecieostatnich latach.
Czas publikacji: 02.07.2021
