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Posted in | Graphene

Berkeley-LaborForscher-Studie Dirac-Kegel in Graphene

Published on July 18, 2011 at 2:14 AM

Durch Cameron Chai

Forscher am Nationalen Laboratorium Lawrence Berkeley (Berkeley-Labor) von US-Energieministerium haben Forschung durchgeführt, um zu studieren, wie undoped graphene nah an dem „Dirac-Punkt“ arbeitet, der nur im graphene anwesend ist. David Siegel, der Schlüsselautor von Papier Bericht die Forschungsergebnisse des Teams in den Verfahren der National Academy Of Sciences (PNAS) erklärte, dass graphene kein Isolator, Halbleiter oder ein Metall aber eine eindeutige Art von semimetal mit interessanten elektronischen Eigenschaften ist.

Elektron-Elektron Interaktionen auf Bienenwabengitter der graphenes

Unter Verwendung des ALS-beamline 12.0.1, überprüften Siegel und seine Mitarbeiter eine Probe von graphene vorbereitet mit Winkel-entschlossener Fotoemissionsspektroskopie (ARPES) zu bestimmen wie graphene, das keine Ladungsträger hat, nah an dem „Dirac-Punkt“ sich benimmt. Der „Dirac-Punkt ist ein spezielles Merkmal der Bandezelle von graphene.

Graphene hat keinen Energieabstand zwischen dem freien Leitungsband und dem Elektron-gefüllten Valenzband. Diese Bänder werden durch Dirac-Kegel symbolisiert, deren Punkte in Kontakt kommen, und schneiden sich linear am Dirac-Punkt. Graphene weist ein Set eindeutige Eigenschaften auf, wenn das Leitungsband frei ist und der Valenzband von graphene gefüllt wird.

Ein ARPES-Experiment misst einen Teil zwischen den Kegeln, indem es direkt den Winkel von den Elektronen und von kinetischer Energie grafisch darstellt, die von der graphene Probe erhalten werden, wenn der ALS einen Röntgenstrahl auf der Probe ausstrahlt, um Erregung zu verursachen. Wenn die ausgestrahlten Elektronen mit den Detektorbildschirm in Berührung kommen, wird ein Spektrum gebildet und entwickelt langsam sich zu einem Kegel.

Elektronen wirken auf eine eindeutige Art im undoped graphene zusammen, wenn sie mit einem Metall verglichen werden. Die Seiten des Kegelformulars eine innere Biegung, zeigend, dass elektronische Interaktionen sogar in Abständen bis zu 790Å auseinander stattfinden und zu den höheren Elektronengeschwindigkeiten beitragen können. Diese sind das außerordentliche Eigenschaftenentstehen wegen eines geläufigen Phänomens, das bekannt ist als „Renormalisierung.“

So Siegel und seine Mitarbeiter leiteten Untersuchungen über „quasi-freistehendes“ graphene, mit einer Silikonkarbidsubstratfläche. An den hohen Temperaturen wird das Silikon vom Silikonkarbid hinausgeschoben und Kohlenstoff montiert als starke Schicht des Graphits auf der Oberfläche. Aber aufeinander folgende graphene Schichten, die in der starken Probe des Graphits vorhanden sind, werden rotiert, sodass eine jede Schicht wie eine Einzelperson getrennte Schicht im Stapel wirkt. Er fügte hinzu, dass undoped graphene zu einer normalen Fermi-Flüssigkeit sehr viel unterschiedlich ist, und ihre Ergebnisse stimmen mit theoretischen Übertragen auf Lochkarten überein.

Siegel erklärte, dass ungesiebte, Langstreckeninteraktionen im graphene stattfinden, das das Verhalten von graphene auf eine grundlegende Art ändert.

Quelle: Temperatur

Last Update: 12. January 2012 16:20

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