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Pesquisadores Mais perto de Compreender o Potencial Eletrônico Completo de Graphene

Published on August 23, 2010 at 9:29 PM

As simulações de Nanoscale e a pesquisa teórica executadas no Ministério do Laboratório Nacional do Oak Ridge da Energia estão trazendo cientistas mais perto de realizar os graphene potenciais em aplicações eletrônicas.

Uma equipa de investigação conduzida pelo Sumpter do Bobby de ORNL, pelo Meunier de Vincent e pelo Cruz-Silva de Eduardo descobriu como os laços se tornam no graphene, um material de grande resistência electricamente condutor do baixo-peso que se assemelhasse a um favo de mel da atômico-escala.

As simulações de ORNL demonstram como os laços (vistos acima no azul) entre camadas do graphene podem ser minimizados usando a irradiação do elétron (parte inferior).

Os laços Estruturais que formam às vezes durante um processo da limpeza do graphene podem tornar o material inoportuno para aplicações eletrônicas. Superar estes tipos de problemas é do grande interesse à indústria electrónica.

“Graphene é uma aumentação protagoniza no mundo dos materiais, dado seu potencial para o uso em componentes eletrônicos precisos como transistor ou outros semicondutores,” disse o Sumpter de Bobby, um cientista do pessoal em ORNL.

A equipe usou a dinâmica molecular do quantum para simular um processo experimental da limpeza do graphene, como discutido em um papel publicado em Letras Físicas da Revisão. Os Cálculos executaram nos super-computadores de ORNL aguçado os pesquisadores a uma etapa intermediária negligenciada durante o processamento.

A Imagem Lactente com um microscópio de elétron da transmissão, ou TEM, sujeitaram o graphene à irradiação do elétron, que impediu finalmente a formação de laço. As simulações de ORNL mostraram aquela injetando elétrons para recolher uma imagem, os elétrons mudavam simultaneamente a estrutura do material.

“Tomar uma imagem com um TEM é meramente não tomar uma imagem,” Sumpter disse. “Você pôde alterar a imagem ao mesmo tempo que você a está olhando.”

As construções da pesquisa nos resultados discutidos em uma Ciência 2009 de papel (Jia e outros), onde Meunier e Sumpter ajudados a demonstrar um processo que limpe bordas do graphene executando uma corrente através do material em um processo conhecido como o aquecimento do Joule. Graphene é somente tão bom quanto a uniformidade ou a limpeza de suas bordas, que determinam como eficazmente o material pode transmitir elétrons. O Meunier disse que a capacidade para limpar eficientemente bordas do graphene é crucial a usar o material na eletrônica.

“Imagine-o para ter um carro de esportes da fantasia, mas por outro lado você realiza que tem as rodas quadradas. Que bom é ele? Isso é como ter bordas irregulares no graphene,” Meunier disse.

Os estudos experimentais Recentes mostraram que o processo do aquecimento do Joule pode conduzir aos laços indesejáveis que conectam camadas diferentes do graphene. O papel de PRL fornece uma compreensão atomística de como a irradiação do elétron de um microscópio de elétron da transmissão afecta o processo da limpeza do graphene impedindo a formação de laço.

“Nós podemos limpar as bordas, e não somente isso, nós podemos compreender porque nós podemos as limpar,” Meunier dissemos.

A equipa de investigação incluiu cientistas de Massachusetts Institute of Technology, de Universite Catholique de Louvain e de Universidade de Carlos III do Madri. O Sumpter e o Meunier são membros da divisão da Informática e da Matemática de ORNL com nomeações no Instituto da Teoria dos Nanomaterials dentro do Centro para Ciências de Materiais de Nanophase. O Cruz-Silva é um pesquisador cargo-doutoral em ORNL.

Last Update: 12. January 2012 20:57

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