يتكون الجرافين من طبقة واحدة من ذرات الكربون مرتبة في شبكة سداسية الشكل.هذه المادة مرنة للغاية ولها خصائص إلكترونية ممتازة ، مما يجعلها جذابة للعديد من التطبيقات - خاصة المكونات الإلكترونية.
درس الباحثون بقيادة البروفيسور كريستيان شونينبرغر من المعهد السويسري لعلم النانو وقسم الفيزياء بجامعة بازل كيفية التلاعب فيالخواص الإلكترونية للمواد من خلال التمدد الميكانيكي.من أجل القيام بذلك ، طوروا إطارًا يمكن من خلاله شد طبقة الجرافين الرقيقة ذريًا بطريقة مضبوطة أثناء قياس خصائصها الإلكترونية.
عندما يتم تطبيق الضغط من الأسفل ، ينحني المكون.يؤدي هذا إلى استطالة طبقة الجرافين المضمنة وتغيير خصائصها الكهربائية.
شطائر على الرف
أنتج العلماء في البداية شطيرة "شطيرة" مع طبقة من الجرافين بين طبقتين من نيتريد البورون.يتم تطبيق المكونات المزودة بملامسات كهربائية على الركيزة المرنة.
الحالة الإلكترونية المتغيرةاستخدم الباحثون طرقًا ضوئية لمعايرة تمدد الجرافين.ثم استخدموا الكهرباء قياسات النقل لدراسة كيف يغير تشوه الجرافين طاقة الإلكترون.هؤلاء يجب إجراء القياسات عند 269 درجة مئوية تحت الصفر لرؤية تغيرات الطاقة.
مخططات مستوى طاقة الجهاز لجرافين غير مقيد و ب جرافين (مظلل باللون الأخضر) عند نقطة الشحن المحايدة (CNP). "المسافة بين النوى تؤثر بشكل مباشر على خصائص الحالات الإلكترونية في الجرافين ،" بومغارتنرتلخيص النتائج."إذا كان التمدد منتظمًا ، يمكن فقط تغيير سرعة الإلكترون والطاقة. التغيير فيالطاقة هي في الأساس الكمون القياسي الذي تنبأت به 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 ثنائية الأبعاد الأخرى ، موضوعًا بحثيًا مهمًا في جميع أنحاء العالمالسنوات الأخيرة.
الوقت ما بعد: يوليو 02-2021