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Posted in | Graphene

Berkeley investigadores del Laboratorio de Estudio de conos de Dirac en grafeno

Published on July 18, 2011 at 2:14 AM

Por Cameron Chai

Los investigadores en el Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley (Berkeley Lab) de los EE.UU. Departamento de Energía han llevado a cabo investigaciones para estudiar cómo funciona sin dopar el grafeno cerca del "punto de Dirac", que sólo está presente en el grafeno. David Siegel, autor clave de un artículo que informa Los hallazgos del equipo de investigación en los Proceedings de la Academia Nacional de Ciencias (PNAS), declaró que el grafeno no es un aislante, semiconductor o un metal, pero un tipo único de semimetal con interesantes propiedades electrónicas.

Interacciones electrón-electrón en la red de grafeno de nido de abeja

Utilizando la línea de luz ALS 12.0.1, Siegel y sus compañeros de trabajo a inspeccionar una muestra de grafeno preparado con ángulo resuelto espectroscopia de fotoemisión (ARPES) para determinar cómo grafeno que no tiene ningún tipo de portadores de carga se comporta cerca del "punto de Dirac". El punto "de Dirac es una característica especial de la estructura de bandas de grafeno.

El grafeno tiene ninguna diferencia de energía entre la banda de conducción vacía y la banda de electrones de valencia llena. Estas bandas son simbolizados por los conos de Dirac, cuyos puntos están en contacto, y se cruzan de forma lineal en el punto de Dirac. El grafeno presenta un conjunto de propiedades únicas, cuando la banda de conducción está vacía y la banda de valencia llena de grafeno es.

Un experimento ARPES medidas de una porción de entre los conos directamente por el trazado del ángulo de electrones y la energía cinética obtenida de la muestra de grafeno que el ELA emite rayos-X en la muestra para causar excitación. Cuando los electrones emitidos en contacto con la pantalla del detector, un espectro se forma y se desarrolla lentamente en forma de cono.

Electrones interactúan de una manera única en el grafeno no dopado en comparación con un metal. Los lados de la forma de cono una curvatura hacia el interior, demostrando que las interacciones electrónicas pueden tener lugar incluso a distancias de hasta 790a aparte y contribuir a una mayor velocidad del electrón. Estas son las propiedades extraordinarias que surgen debido a un fenómeno común conocido como "renormalización".

Por lo tanto Siegel y sus colaboradores realizaron estudios sobre "cuasi-independiente" de grafeno, con un sustrato de carburo de silicio. A altas temperaturas, el silicio es expulsado del carburo de silicio y de carbono se acumula en una gruesa capa de grafito sobre la superficie. Sin embargo, las sucesivas capas de grafeno presentes en la muestra gruesa de grafito se alternarán de tal manera que una capa cada uno actúa como una capa individual aislada en la pila. Agregó que el grafeno no dopado es muy diferente de un estado normal líquido de Fermi, y sus resultados están en línea con los cálculos teóricos.

Siegel dijo que sometida a pruebas, de largo alcance interacciones tienen lugar en el grafeno, que altera el comportamiento de grafeno en forma básica.

Fuente: http://www.lbl.gov/

Last Update: 12. October 2011 17:15

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