I Ricercatori Direttamente Hanno Misurato lo Spettro di Energia Insolito di Graphene

Published on May 14, 2009 at 7:32 PM

Applicando le tecniche di misura innovarici, i ricercatori dal Georgia Institute Of Technology ed il National Institute of Standards and Technology (NIST) direttamente hanno misurato lo spettro di energia insolito di graphene, tecnologicamente una promessa, modulo bidimensionale di carbonio che ha tormentato e scienziati imbarazzati dalla sua scoperta nel 2004.

Pubblicato nell'emissione di questa settimana di Scienza, * il loro lavoro aggiunge il nuovo dettaglio per contribuire a spiegare i fenomeni fisici ed i beni insoliti connessi con graphene, un a un solo strato degli atomi di carbonio allineati in una ripetizione, disposizione del tipo di favo.

I comportamenti instabili di Graphene presentano le prospettive intriganti per le tecnologie future, compreso ad elettronica ad alta velocità e basata graphene che potrebbe sostituire gli odierni ai circuiti integrati basati a silicio ed altre unità. Anche alla temperatura ambiente, gli elettroni nel graphene sono più di 100 volte più mobili di in silicio.

Graphene deve apparentemente questa mobilità migliorata al fatto curioso che i sui elettroni ed altri portafili delle cariche elettriche si comportano come se non abbiano Massachusetts. In materiali convenzionali, la velocità degli elettroni è collegata con la loro energia, ma non nel graphene. Sebbene non si avvicinino alla velocità della luce, gli elettroni non legati nel graphene si comportano tanto come i fotoni, particelle massless di indicatore luminoso che egualmente si muovono ad un indipendente della velocità dalla loro energia.

Questo comportamento massless strano è associato con l'altra stranezza. Quando i conduttori comuni sono messi in un forte campo magnetico, i portatori di carica quali gli elettroni cominciano a muoversi nelle orbite circolari che sono costrette ai livelli energetici discreti e equidistanti. Nel graphene questi livelli sono conosciuti per essere spaziati irregolarmente a causa degli elettroni “massless„.

Il gruppo della Georgia Tech/NIST ha tenuto la carreggiata questi elettroni massless nell'atto, facendo uso di uno strumento specializzato del NIST zummare sul livello del graphene ad un ingrandimento di miliardo volte, tenente la carreggiata gli stati elettronici mentre allo stesso tempo applicava gli alti campi magnetici. Il microscopio su misura, di scansione di ultra-alto-vuoto e della ultra-basso-temperatura di traforo li ha permessi di spazzare un campo magnetico regolabile attraverso i campioni del graphene pronti a Tecnologia della Georgia, osservando e mappando il gioco non uniforme peculiare fra i livelli energetici discreti che si formano quando il materiale è esposto ai campi magnetici.

Il gruppo ha sviluppato una mappa ad alta definizione della distribuzione dei livelli energetici nel graphene. Contrariamente ai metalli e ad altri materiali di conduzione, in cui la distanza fra un picco di energia e il seguente è costante uguale, questo gioco è irregolare nel graphene.

I ricercatori anche sondati e l'marchio di garanzia dei graphene nello spazio mappati “zero stati di energia,„ un fenomeno curioso dove il materiale non ha portafili elettrici finché un campo magnetico non sia applicato.

Le misure egualmente hanno indicato che i livelli di graphene sviluppati ed allora riscaldati su un substrato del silicio-carburo si comportano come diverse, lamiere sottili isolate e bidimensionali. In base ai risultati, i ricercatori suggeriscono che i livelli del graphene siano disgiunti dai livelli adiacenti perché impilano negli orientamenti rotazionali differenti. Ciò che trova può indicare il modo i metodi di fabbricazione per la fabbricazione dei batch grandi e costanti del graphene per nuova ad un'elettronica basata a carbonio.

Last Update: 17. January 2012 01:24

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