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Forscher Maßen Direkt das Ungewöhnliche Energie-Spektrum von Graphene

Published on May 14, 2009 at 7:32 PM

Innovative Maßtechniken Anwendend, haben Forscher von der Georgia-Fachhochschule Und das National Institute of Standards and Technology (NIST) direkt das ungewöhnliche Energiespektrum von graphene, zweidimensionales Formular technologisch versprechen des Kohlenstoffes gemessen, der und verwirrte Wissenschaftler seit seiner Entdeckung im Jahre 2004 gequält hat.

Veröffentlicht im Punkt dieser Woche der Wissenschaft, * ihre Arbeit fügt neues Sonderkommando hinzu, um zu helfen, die ungewöhnlichen körperlichen Phänomene und die Eigenschaften, die mit graphene, ein einlagiges zu erklären von den Kohlenstoffatomen verbunden sind, die in einem Wiederholen, Bienenwabe ähnliche Anordnung gekleidet werden.

Graphenes exotisches Verhalten stellt faszinierende Aussichten für zukünftige Technologien, einschließlich Hochgeschwindigkeits-, graphene-basierte Elektronik dar, die möglicherweise heutige Silikon-basierte integrierte Schaltungen und andere Einheiten austauschte. Sogar bei Zimmertemperatur, sind Elektronen im graphene mehr als 100mal beweglicher als im Silikon.

Graphene schuldet anscheinend diese erhöhte Mobilität der neugierigen Tatsache, dass seine Elektronen und andere Träger der elektrischer Ladung sich benehmen, als wenn sie nicht Mass. haben. In den herkömmlichen Materialien wird die Drehzahl von Elektronen auf ihrer Energie, aber nicht im graphene in Verbindung gestanden. Obgleich sie sich nicht der Lichtgeschwindigkeit nähern, benehmen sich die ungebundenen Elektronen im graphene ganz wie Photonen, massless Partikel der Leuchte, die sich auch an einem Drehzahlunabhängigen ihrer Energie bewegen.

Dieses sonderbare massless Verhalten bezieht sich auf andere Seltsam. Wenn gewöhnliche Leiter in ein starkes Magnetfeld eingesetzt werden, fangen Ladungsträger wie Elektronen an, in Kreisbahnen sich zu bewegen, die zu den getrennten, äquidistanten Energiestufen begrenzt werden. Im graphene bekannt diese Stufen, wegen der „massless“ Elektronen ungleich gesperrt zu werden.

Das Team Georgia Tech/NIST spürte diese massless Elektronen im Vorgang, unter Verwendung eines fachkundigen NIST-Instrumentes auf, um auf die graphene Schicht an der Vergrößerung mit Milliardemal herein laut zu summen und spürte die Elektronenzustände beim gleichzeitig Anwenden von hohen Magnetfeldern auf. Das kundenspezifische, Ultra-niedrigtemperatur und Ultra-hochvakuumscannentunnelbaumikroskop ließ sie ein justierbares Magnetfeld über graphene Proben fegen, die an Georgia-Technologie vorbereitet wurden und beobachtete und bildet den eigenartigen ungleichmäßigen Abstand unter getrennten Energiestufen ab, die sich bilden, wenn das Material Magnetfeldern ausgesetzt wird.

Das Team entwickelte eine hochauflösende Karte der Verteilung der Energiestufen im graphene. Im Gegensatz zu Metallen und anderen Leitmaterialien in denen der Abstand von einer Energiespitze zum folgenden gleichmäßig gleich ist, ist dieser Abstand im graphene ungleich.

Die Forscher auch geprüft und der Stempel der räumlich abgebildeten graphenes „null Energiezustand,“ ein neugieriges Phänomen, wo das Material keine elektrischen Transportunternehmer hat, bis ein Magnetfeld angewandt ist.

Die Maße zeigten auch, dass die Schichten graphene gewachsen und auf einer Substratfläche des Silikonkarbids dann geheizt sich benehmen als einzelne, getrennte, zweidimensionale Blätter an. Auf der Grundlage von die Ergebnisse schlagen die Forscher vor, dass graphene Schichten von den anliegenden Schichten ausgekuppelt werden, weil sie in den verschiedenen Rotationsorientierungen stapeln. Findenes Dieses zeigt möglicherweise die Methode auf Produktionsmethoden für die Herstellung von großen, einheitlichen Stapel von graphene für eine neue Kohlenstoff-basierte Elektronik.

Last Update: 14. January 2012 05:31

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