Графен состоит из одного слоя атомов углерода, расположенных в гексагональной решётке. Этот материал очень гибкий и обладает превосходными электронными свойствами, что делает его привлекательным для многих применений, особенно в электронных компонентах.
Исследователи под руководством профессора Кристиана Шененбергера из Швейцарского института нанонауки и физического факультета Базельского университета изучали, как манипулироватьэлектронные свойства материалов при механическом растяжении.Для этого они разработали структуру, с помощью которой можно контролируемо растягивать атомарно тонкий слой графена, одновременно измеряя его электронные свойства.
При приложении давления снизу компонент изгибается. Это приводит к удлинению встроенного графенового слоя и изменению его электрических свойств.
Сэндвичи на полке
Сначала учёные создали «сэндвич» со слоем графена между двумя слоями нитрида бора. На гибкую подложку нанесены компоненты с электрическими контактами.
Измененное электронное состояниеСначала исследователи использовали оптические методы для калибровки растяжения графена. Затем они использовали электрические Транспортные измерения для изучения того, как деформация графена изменяет энергию электронов. Эти измерения Чтобы увидеть изменения энергии, измерения необходимо проводить при температуре минус 269°C.
Диаграммы уровней энергии устройства для недеформированного графена и деформированного (закрашенного зеленым) графена в нейтральной точке заряда (CNP). «Расстояние между ядрами напрямую влияет на характеристики электронных состояний в графене», — сказал Баумгартнер.подытожил результаты. «Если растяжение равномерное, могут измениться только скорость и энергия электрона. Изменениеэнергия по сути является скалярным потенциалом, предсказанным теорией, и теперь мы смогли доказать это с помощьюэксперименты». Вполне вероятно, что эти результаты приведут к разработке датчиков или новых типов транзисторов. Кроме того,Графен, как модельная система для других двумерных материалов, стал важной темой исследований во всем мирепоследние годы.
Время публикации: 02 июля 2021 г.
