Los Investigadores Midieron Directamente el Espectro de Energía Inusual de Graphene

Published on May 14, 2009 at 7:32 PM

Aplicando técnicas de medición innovadoras, los investigadores del Instituto de Tecnología de Georgia y el National Institute of Standards and Technology (NIST) han medido directamente el espectro de energía inusual del graphene, tecnológico un promesa, formulario bidimensional del carbón que ha atormentado y los científicos desconcertados desde su descubrimiento en 2004.

Publicado en la aplicación de esta semana la Ciencia, * su trabajo agrega al nuevo detalle para ayudar a explicar los fenómenos físicos y las propiedades inusuales asociados al graphene, un de una sola capa de los átomos de carbón puestos en orden en relanzar, panal-como la ordenación.

Perspectivas intrigantes de los comportamientos exóticos de Graphene las actuales de las tecnologías futuras, incluyendo de alta velocidad, graphene-basaron la electrónica que pudo reemplazar los circuitos integrados silicio-basados de hoy y otros dispositivos. Incluso en la temperatura ambiente, los electrones en graphene son más de 100 veces más movibles que en silicio.

Graphene debe al parecer esta movilidad aumentada al hecho curioso de que sus electrones y otros portadores de cargas eléctricas se comportan como si no tienen Massachusetts. En materiales convencionales, la velocidad de electrones se relaciona con su energía, pero no en graphene. Aunque no se acerquen a la velocidad de la luz, los electrones desatados en graphene se comportan como los fotones, las partículas sin masa de la luz que también se mueven en una independiente de la velocidad de su energía.

Este comportamiento sin masa extraño se asocia a la otra extrañeza. Cuando los conductores ordinarios se ponen en un campo, las ondas portadoras tales como electrones comienzan a moverse en las órbitas circulares que se obligan a los niveles de energía discretos, equidistantes. En graphene estos niveles se saben para ser espaciados irregular debido a los electrones “sin masa”.

Las personas de Georgia Tech/NIST siguieron su trayectoria estos electrones sin masa en la acción, usando un instrumento especializado del NIST para empinadura hacia adentro en la capa del graphene en la magnificación de mil millones veces, siguiendo su trayectoria los estados electrónicos mientras que al mismo tiempo aplicaban altos campos magnéticos. El microscopio a la medida, de la ultra-inferior-temperatura y de la exploración del ultra-alto-vacío el hacer un túnel permitió que barrieran un campo magnético ajustable a través de las muestras del graphene preparadas en la Tecnología de Georgia, observando y correlacionando la separación no uniforme peculiar entre los niveles de energía discretos que forman cuando el material se expone a los campos magnéticos.

Las personas desarrollaron una correspondencia de alta resolución de la distribución de los niveles de energía en graphene. En contraste con los metales y otros materiales de conducto, donde está uniformemente igual la distancia a partir de un pico de la energía al siguiente, esta separación es irregular en graphene.

Los investigadores también sondados y el sello de los graphene espacial correlacionados “cero estado de energía,” un fenómeno curioso donde el material no tiene ningún portador eléctrico hasta que un campo magnético sea aplicado.

Las mediciones también indicaron que las capas de graphene crecidas y después calentadas en un substrato del silicio-carburo se comportan como hojas individuales, aisladas, bidimensionales. En base de los resultados, los investigadores sugieren que las capas del graphene estén desacopladas de capas adyacentes porque empilan en diversas orientaciones rotatorias. Esto que encuentra puede apuntar la manera a los métodos de fabricación para hacer los tratamientos por lotes grandes, uniformes del graphene para una nueva electrónica carbón-basada.

Last Update: 17. January 2012 00:40

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