Grafeen bestaat uit een enkele laag koolstofatomen gerangschikt in een zeshoekig rooster.Dit materiaal is zeer flexibel en heeft uitstekende elektronische eigenschappen, waardoor het aantrekkelijk is voor veel toepassingen, met name elektronische componenten.
Onderzoekers onder leiding van professor Christian Schönenberger van het Swiss Institute of Nanoscience en de Department of Physics van de Universiteit van Basel bestudeerden hoe deelektronische eigenschappen van materialen door mechanisch uitrekken.Om dit te doen, ontwikkelden ze een raamwerk waardoor de atomair dunne laag grafeen op een gecontroleerde manier kan worden uitgerekt terwijl de elektronische eigenschappen ervan worden gemeten.
Als er van onderaf druk wordt uitgeoefend, buigt het onderdeel.Hierdoor wordt de ingebedde grafeenlaag langer en veranderen de elektrische eigenschappen ervan.
Broodjes op de plank
De wetenschappers produceerden eerst een "sandwich" sandwich met een laag grafeen tussen twee lagen boornitride.Op het flexibele substraat worden de van elektrische contacten voorziene onderdelen aangebracht.
Gewijzigde elektronische statusDe onderzoekers gebruikten eerst optische methoden om het uitrekken van grafeen te kalibreren.Ze gebruikten toen elektrisch transportmetingen om te bestuderen hoe de vervorming van grafeen de elektronenenergie verandert.Deze metingen moeten worden uitgevoerd bij min 269°C om energieveranderingen te zien.
Apparaatenergieniveaudiagrammen van een ongespannen grafeen en b gespannen (groen gearceerd) grafeen op het neutrale laadpunt (CNP). "De afstand tussen de kernen heeft rechtstreeks invloed op de kenmerken van de elektronische toestanden in grafeen", zei Baumgartnervatte de resultaten samen."Als het uitrekken uniform is, kunnen alleen de elektronensnelheid en energie veranderen. De verandering inenergie is in wezen het scalaire potentieel dat door de theorie wordt voorspeld, en we hebben dit nu kunnen bewijzenexperimenten." Het is denkbaar dat deze resultaten leiden tot de ontwikkeling van sensoren of nieuwe typen transistoren.In aanvulling,grafeen, als modelsysteem voor andere tweedimensionale materialen, is wereldwijd een belangrijk onderzoeksonderwerp gewordenrecente jaren.
Posttijd: 02-jul-2021