Grafen består av ett enda lager kolatomer arrangerade i ett hexagonalt gitter. Materialet är mycket flexibelt och har utmärkta elektroniska egenskaper, vilket gör det attraktivt för många tillämpningar – särskilt elektroniska komponenter.
Forskare under ledning av professor Christian Schönenberger från schweiziska institutet för nanovetenskap och institutionen för fysik vid universitetet i Basel studerade hur man manipulerarMaterials elektroniska egenskaper genom mekanisk sträckning.För att göra detta utvecklade de ett ramverk genom vilket det atomärt tunna grafenlagret kan sträckas ut på ett kontrollerat sätt samtidigt som dess elektroniska egenskaper mäts.
När tryck appliceras underifrån böjs komponenten. Detta gör att det inbäddade grafenlagret förlängs och dess elektriska egenskaper förändras.
Smörgåsar på hyllan
Forskarna tillverkade först en "sandwich" med ett lager grafen mellan två lager bornitrid. Komponenterna med elektriska kontakter appliceras på det flexibla substratet.
Ändrat elektroniskt tillståndForskarna använde först optiska metoder för att kalibrera grafens sträckning. Sedan använde de elektriska transportmätningar för att studera hur deformationen av grafen förändrar elektronenergin. Mätningar måste utföras vid minus 269 °C för att se energiförändringar.
Enhetsenerginivådiagram för en ospänd grafen och b-spänd (grönskuggat) grafen vid neutralladdningspunkten (CNP). "Avståndet mellan kärnorna påverkar direkt egenskaperna hos de elektroniska tillstånden i grafen", säger Baumgartner.sammanfattade resultaten. "Om sträckningen är jämn kan endast elektronernas hastighet och energi förändras. Förändringen ienergi är i huvudsak den skalära potential som förutsägs av teorin, och vi har nu kunnat bevisa detta genomexperiment." Det är tänkbart att dessa resultat kommer att leda till utveckling av sensorer eller nya typer av transistorer. Dessutom,grafen, som modellsystem för andra tvådimensionella material, har blivit ett viktigt forskningsämne världen över.de senaste åren.
Publiceringstid: 2 juli 2021
