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Forscher Entdecken Lebenszeit von Elektronen auf Niedrigere Energie-Niveaus in Graphene

Published on December 14, 2011 at 1:58 AM

Durch Cameron Chai

Ein Forschungsteam, das von Stephan Winnerl bei Helmholtz-Zentrum Dresden-Rossendorf in Partnerschaft mit (HZDR) Forschern an der Georgia-Fachhochschule, Das Hohe Magnetfeld-Labor und das Technische Universitat Berlin Grenobles (TU) geführt wird, hat zum ersten Mal die Lebensdauer von Elektronen auf Niveaus der niedrigen Energie im graphene, Wegbereitung entdeckt, um schnelle optoelektronische und elektronische Bauelemente zu entwickeln.

Untersuchungen von graphene waren mit dem Freies Elektron-Laser an HZDR erfolgt. (Kredit: (c) AlexanderAIUS/HZDR)

Anders Als andere Halbleiter hat graphene einen nullbandabstand mit seinen Energiebändern, die sich berühren. Folglich eher als, Leuchte freigebend, absorbiert das Wundermaterial die niederenergetischen Strahlungen, die niedriger als das sichtbare Spektrum einschließlich Infrarot- und terahertzleuchte sind und macht es ein ideales Material für die Herstellung von Detektoren.

Die Bestimmung der Lebenszeit von graphene Elektronen auf bestimmten Energieniveaus ist in hohem Grade beträchtlich, wenn sie graphene-basierte schnelle optoelektronische und elektronische Bauelemente entwickelt. Ultraschnelle Beobachtungsmethoden werden gefordert, solche Prozesse zu studieren, da sie an der Reichweite ps geschehen. In den Experimenten, die am HZDR durchgeführt wurden, wurden die graphene Proben der Leuchte ausgesetzt, die beispiellose längere Wellenlängen hat, die durch die kurzen Strahlungsimpulse des Lasers des freien Elektrons des (FEL) HZDR produziert wurde. Dieser Anflug erlaubt den Forschern, die Lebensdauer von Elektronen nah an dem Punkt von Kontakten der Energiebänder zu entdecken.

Das FEL verwendete die Beleuchtung, die verschiedene Wellenlängen innerhalb des Infrarotspektrums, um die graphene Proben aufzuregen hat. Die Wissenschaftler fanden, dass Lebenszeit der Elektronen' mit der Energie von Atomgitteroszillationen und heller Partikelenergie schwankte, die die Elektronen aufregt. Wenn die Gitterschwingungsenergie höher als die helle Partikelenergie ist, haben die Elektronen eine längere Lebenszeit. Andererseits bleiben die Elektronen kurz zurück, wenn die Gitterschwingungsenergie niedriger als die Anregungsenergie ist.

Der TU Berlin stellte die Modellrechnungen zur Verfügung, um die experimentellen Daten des HZDRS bezüglich der körperlichen Prozesse im graphene zu bestätigen, das der Reihe nach hilft, die optischen und elektronischen Eigenschaften des neuen Materials in einer besseren Art zu verstehen.

Quelle: http://www.hzdr.de

Last Update: 11. January 2012 04:20

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