يتكون الجرافين من طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية. هذه المادة مرنة للغاية ولها خصائص إلكترونية ممتازة ، مما يجعلها جذابة للعديد من التطبيقات - وخاصة المكونات الإلكترونية.
باحثون بقيادة البروفيسور كريستيان شوننبرغر من المعهد السويسري للعلوم النانوية وقسم فيزياء جامعة بازل درس كيفية التلاعبالخواص الإلكترونية للمواد من خلال التمدد الميكانيكي.من أجل القيام بذلك ، قاموا بتطوير إطار يمكن من خلاله تمديد طبقة الجرافين الرقيقة الذرية بطريقة يتم التحكم فيها أثناء قياس خصائصها الإلكترونية.
عند تطبيق الضغط من الأسفل ، سوف ينحني المكون. هذا يسبب طبقة الجرافين المدمجة لاستطالة وتغيير خصائصها الكهربائية.
شطائر على الرف
أنتج العلماء أولاً شطيرة "شطيرة" مع طبقة من الجرافين بين طبقتين من نيتريد البورون. يتم تطبيق المكونات المتوفرة مع جهات الاتصال الكهربائية على الركيزة المرنة.
تم تغيير الحالة الإلكترونيةاستخدم الباحثون أولاً الطرق البصرية لمعايرة تمديد الجرافين. ثم استخدموا الكهرباء قياسات النقل لدراسة كيفية تغيير تشوه الجرافين طاقة الإلكترون. هؤلاء يجب إجراء القياسات في ناقص 269 درجة مئوية لرؤية تغييرات الطاقة.
مخططات مستوى طاقة الجهاز من الجرافين غير المدروس والجرافين (المظلل الأخضر) في نقطة الشحن المحايدة (CNP). "تؤثر المسافة بين النواة بشكل مباشر على خصائص الحالات الإلكترونية في الجرافين" ، بومغارتنرلخص النتائج. "إذا كان التمدد موحدًا ، فإن سرعة الإلكترون والطاقة فقط يمكن أن تتغير. التغيير فيالطاقة هي في الأساس الإمكانات القياسية التي تنبأت بها النظرية ، وقد تمكنا الآن من إثبات ذلك من خلالالتجارب. " من المتصور أن تؤدي هذه النتائج إلى تطوير أجهزة استشعار أو أنواع جديدة من الترانزستورات. فضلاً عن ذلك،أصبح الجرافين ، كنظام نموذجي للمواد الثنائية الأبعاد ، موضوعًا بحثًا مهمًا في جميع أنحاء العالم فيالسنوات الأخيرة.
وقت النشر: يوليو 02-2021
