Site Sponsors
  • Strem Chemicals - Nanomaterials for R&D
  • Park Systems - Manufacturer of a complete range of AFM solutions
  • Oxford Instruments Nanoanalysis - X-Max Large Area Analytical EDS SDD

De Onderzoekers Maten Direct het Ongebruikelijke Spectrum van de Energie van Graphene

Published on May 14, 2009 at 7:32 PM

Toepassend innovatieve metingstechnieken, hebben de onderzoekers van het Instituut van Georgië van Technologie en het Nationale Instituut van Normen en Technologie (NIST) direct het ongebruikelijke energiespectrum van graphene, technologisch het beloven, tweedimensionale vorm van koolstof gemeten die tantalized en in verwarring bracht wetenschappers sinds zijn ontdekking in 2004 heeft.

Gepubliceerd in de kwestie van deze week van Wetenschap, * voegt hun werk nieuw detail toe helpen de ongebruikelijke fysieke fenomenen en de eigenschappen verklaren verbonden aan graphene, één enkele die laag koolstofatomen in het herhalen, honingraat-als regeling wordt opgesteld.

Exotische het gedrags huidige intrigerende vooruitzichten van Graphene voor toekomstige technologieën, met inbegrip van hoge snelheid, graphene-gebaseerde elektronika die de op silicium-gebaseerde geïntegreerde schakelingen van vandaag en andere apparaten zouden kunnen vervangen. Zelfs bij kamertemperatuur, zijn de elektronen in graphene 100 keer meer dan mobieler dan in silicium.

Graphene is blijkbaar deze verbeterde mobiliteit aan het nieuwsgierige feit dat zijn verschuldigd elektronen en andere carriers van elektrische lasten zich gedragen alsof zij geen massa hebben. In conventionele materialen, is de snelheid van elektronen verwant met hun energie, maar niet in graphene. Hoewel zij niet de snelheid van licht naderen, gedragen de unbound elektronen zich in graphene heel erg zoals fotonen, deeltjes zonder massa van licht die ook zich bij een snelheidsonafhankelijke van hun energie bewegen.

Dit bizarre gedrag wordt zonder massa geassocieerd met andere ongewoonheid. Wanneer de gewone leiders in een sterk magnetisch veld worden gezet, beginnen de lastencarriers zoals elektronen bewegend in cirkelbanen die op afzonderlijke, gelijk verspreide energieniveaus worden beperkt. In graphene zijn deze niveaus gekend om ongelijk wegens de elektronen „zonder massa worden uit elkaar geplaatst“.

Het team van Georgië Tech/NIST volgde deze elektronen zonder massa in actie, gebruikend een gespecialiseerd instrument NIST om binnen op de graphenelaag bij miljard keer vergroting te zoemen, volgend de elektronische staten terwijl tezelfdertijd het toepassen van hoge magnetisch velden. De op bestelling gemaakte, een tunnel gravende microscoop van het ultra-laag-temperatuur en ultra-hoog-vacuümaftasten stond hen toe om een regelbaar die magnetisch veld over graphenesteekproeven te vegen bij Technologie die van Georgië worden voorbereid, die en het eigenaardige niet-uniforme uit elkaar plaatsen onder afzonderlijke energieniveaus waarnemen in kaart brengen die zich vormen wanneer het materiaal aan magnetisch velden wordt blootgesteld.

Het team ontwikkelde een high-resolution kaart van de distributie van energieniveaus in graphene. In tegenstelling tot metalen en andere het leiden materialen, waar de afstand van één energiepiek aan volgende uniform gelijk is, dit is uit elkaar plaatsen ongelijk in graphene.

De onderzoekers sondeerden en brachten ook graphene ruimte stempel in kaart „nul energiestaat,“ een nieuwsgierig fenomeen waar het materiaal geen elektrocarriers heeft tot een magnetisch veld wordt toegepast.

De metingen wezen ook erop dat lagen van graphene dan op een substraat van silicium-carbide zich worden gekweekt en worden de verwarmd zoals individuele, geïsoleerde, tweedimensionale bladen dat gedragen. Op basis van de resultaten, stellen de onderzoekers voor dat graphene de lagen van aangrenzende lagen worden ontkoppeld omdat zij in verschillende rotatierichtlijnen stapelen. Dit het vinden kan de manier aan productiemethodes richten om grote, eenvormige partijen van graphene voor een nieuwe op koolstof-gebaseerde elektronika te maken.

Last Update: 14. January 2012 06:02

Tell Us What You Think

Do you have a review, update or anything you would like to add to this news story?

Leave your feedback
Submit