• Home
  • Kemi
  • Astronomien
  • Energi
  • Naturen
  • Biologi
  • Fysik
  • Elektronik
  • Graphenes kvantsprång tar elektroniken ett steg närmare

    (PhysOrg.com) -- Skriver i tidskriften Naturfysik , akademikerna, som upptäckte världens tunnaste material vid University of Manchester 2004, har avslöjat mer om dess elektroniska egenskaper.

    Forskningsinstitut och universitet runt om i världen tittar redan på sätt att bygga enheter som pekskärmar, ultrasnabba transistorer och fotodetektorer.

    Nu lovar forskningen från skaparna av materialet att påskynda den forskningen, och potentiellt öppna för otaliga fler elektroniska möjligheter.

    Forskarna, från universiteten i Manchester, Madrid och Moskva, har studerat i detalj effekten av interaktioner mellan elektroner på grafens elektroniska egenskaper.

    De använder extremt högkvalitativa grafenenheter som framställs genom att suspendera ark av grafen i ett vakuum.

    På så sätt kunde de flesta av de oönskade spridningsmekanismerna för elektroner i grafen elimineras, vilket förstärker effekten av elektron-på-elektron-interaktion.

    Detta är den första effekten i sitt slag där växelverkan mellan elektroner i grafen tydligt kunde ses.

    Anledningen till sådana unika elektroniska egenskaper är att elektronerna i detta material skiljer sig mycket från dem i alla andra metaller. De efterliknar masslösa relativistiska partiklar – som fotoner.

    På grund av sådana egenskaper kallas grafen ibland för 'CERN på ett skrivbord' – med hänvisning till Large Hadron Collider i Schweiz. Detta är bara en av anledningarna till att de elektroniska egenskaperna är särskilt spännande och ofta ger överraskningar.

    Professor Geim och professor Novoselovs banbrytande arbete gav dem Nobelpriset i fysik 2010 för "banbrytande experiment angående det tvådimensionella materialet grafen".

    Paret, som har arbetat tillsammans i mer än ett decennium sedan professor Novoselov var professor Geims doktorand, brukade ägna varje fredagskväll åt "out of the box"-experiment som inte är direkt kopplade till deras huvudsakliga forskningsämnen.

    En fredag, de använde tejp för att dra bort lager av kol från en bit grafit, och lämnades med en enda atom tjock, tvådimensionell film av kol – grafen.

    Grafen är ett nytt tvådimensionellt material som kan ses som ett monolager av kolatomer ordnade i ett hexagonalt gitter.

    Den har ett antal unika egenskaper, som extremt höga elektron- och värmeledningsförmåga på grund av mycket höga elektronhastigheter och hög kvalitet på kristallerna, samt mekanisk styrka.

    Professor Novoselov sa:"Även om den spännande fysiken som vi har hittat i detta specifika experiment kan ha en omedelbar implementering i praktiska elektroniska enheter, den ytterligare förståelsen av de elektroniska egenskaperna hos detta material kommer att föra oss ett steg närmare utvecklingen av grafenelektronik."

    Professor Geim tillade:"Framstegen har varit möjliga på grund av ett kvantsprång i förbättringen av provkvaliteten som kan produceras vid University of Manchester."


    © Vetenskap https://sv.scienceaq.com