Graphene bao gồm một lớp nguyên tử carbon đơn được sắp xếp theo mạng lục giác. Vật liệu này rất linh hoạt và có các tính chất điện tử tuyệt vời, khiến nó trở nên hấp dẫn cho nhiều ứng dụng, đặc biệt là các linh kiện điện tử.
Các nhà nghiên cứu do Giáo sư Christian Schönenberger từ Viện Khoa học Nano Thụy Sĩ và Khoa Vật lý của Đại học Basel dẫn đầu đã nghiên cứu cách thao táctính chất điện tử của vật liệu thông qua sự kéo giãn cơ học.Để làm được điều này, họ đã phát triển một khuôn khổ mà qua đó lớp graphene mỏng như nguyên tử có thể được kéo dài một cách có kiểm soát trong khi đo các tính chất điện tử của nó.
Khi áp lực tác động từ bên dưới, linh kiện sẽ bị uốn cong. Điều này khiến lớp graphene bên trong bị kéo dài ra và thay đổi tính chất điện của nó.
Bánh sandwich trên kệ
Đầu tiên, các nhà khoa học tạo ra một lớp "sandwich" với một lớp graphene nằm giữa hai lớp boron nitride. Các thành phần được trang bị tiếp điểm điện được gắn vào đế linh hoạt.
Đã thay đổi trạng thái điện tửCác nhà nghiên cứu đầu tiên sử dụng các phương pháp quang học để hiệu chỉnh độ giãn của graphene. Sau đó, họ sử dụng điện các phép đo vận chuyển để nghiên cứu cách biến dạng của graphene làm thay đổi năng lượng electron. Những các phép đo cần được thực hiện ở nhiệt độ âm 269°C để thấy được sự thay đổi về năng lượng.
Biểu đồ mức năng lượng của thiết bị a graphene không bị biến dạng và b graphene bị biến dạng (được tô bóng màu xanh lá cây) tại điểm trung hòa điện tích (CNP). "Khoảng cách giữa các hạt nhân ảnh hưởng trực tiếp đến đặc điểm của các trạng thái điện tử trong graphene," Baumgartnertóm tắt kết quả. "Nếu sự kéo dài là đồng đều, chỉ có tốc độ và năng lượng của electron có thể thay đổi. Sự thay đổi trongnăng lượng về cơ bản là thế năng vô hướng được dự đoán bởi lý thuyết, và bây giờ chúng ta đã có thể chứng minh điều này thông quacác thí nghiệm." Có thể hình dung rằng những kết quả này sẽ dẫn đến sự phát triển của các cảm biến hoặc các loại bóng bán dẫn mới. Ngoài ra,graphene, như một hệ thống mô hình cho các vật liệu hai chiều khác, đã trở thành một chủ đề nghiên cứu quan trọng trên toàn thế giớinhững năm gần đây.
Thời gian đăng: 02-07-2021