Grafeen bestaat uit een enkele laag koolstofatomen die in een hexagonaal rooster zijn gerangschikt. Dit materiaal is zeer flexibel en heeft uitstekende elektronische eigenschappen, waardoor het aantrekkelijk is voor vele toepassingen, met name in elektronische componenten.
Onderzoekers onder leiding van professor Christian Schönenberger van het Zwitserse Instituut voor Nanowetenschappen en de afdeling Natuurkunde van de Universiteit van Basel onderzochten hoe deElektronische eigenschappen van materialen door middel van mechanische rek.Om dit te bereiken, ontwikkelden ze een raamwerk waarmee de atoomdunne grafeenlaag op gecontroleerde wijze kan worden uitgerekt, terwijl de elektronische eigenschappen ervan worden gemeten.
Wanneer er van onderaf druk wordt uitgeoefend, buigt het onderdeel. Hierdoor rekt de ingebedde grafeenlaag uit en veranderen de elektrische eigenschappen ervan.
Broodjes in de schappen
De wetenschappers maakten eerst een "sandwich" met een laag grafeen tussen twee lagen boornitride. De componenten met elektrische contacten worden op het flexibele substraat aangebracht.
Gewijzigde elektronische toestandDe onderzoekers gebruikten eerst optische methoden om de rek van grafeen te kalibreren. Vervolgens gebruikten ze elektrische methoden. transportmetingen om te bestuderen hoe de vervorming van grafeen de elektronenenergie verandert. Deze Metingen moeten worden uitgevoerd bij -269 °C om energieveranderingen te kunnen waarnemen.
Energieniveaudiagrammen van het apparaat: a) ongespannen grafeen en b) gespannen (groen gearceerd) grafeen op het neutrale ladingspunt (CNP). "De afstand tussen de kernen heeft een directe invloed op de eigenschappen van de elektronische toestanden in grafeen," aldus Baumgartner.vatte de resultaten samen. "Als de rek uniform is, kunnen alleen de snelheid en energie van de elektronen veranderen. De verandering inEnergie is in essentie de scalaire potentiaal die door de theorie wordt voorspeld, en we hebben dit nu kunnen bewijzen doorexperimenten." Het is denkbaar dat deze resultaten zullen leiden tot de ontwikkeling van sensoren of nieuwe typen transistors. Daarnaast,Grafeen is als modelsysteem voor andere tweedimensionale materialen wereldwijd een belangrijk onderzoeksonderwerp geworden.de afgelopen jaren.
Geplaatst op: 2 juli 2021
