【彈道電子在納米帶更進一步】

明道

【彈道電子在納米帶更進一步】

 

電子沿納米帶縮放

一個國際研究小組已證明電子可以在沒有散射的作用 — — 這是遠比理論預測的石墨烯納米帶的超過 10 μ m。

更令人驚訝的是，團隊中長於約 16 μ m 的納米帶節的電阻認出一大跳。這些令人費解的結果可以表明，石墨烯窩藏一種新型的電子傳輸機制迄今未知的物理學家。

石墨烯是一張紙的碳，僅有一個原子厚，已經過去十年來物理學家們研究出如何創建獨立片的材料後一舉成名。它是半金屬，那是極好的導電體，因為其的電子可以非常接近光的速度。

然而，缺陷和雜質的存在意味著一個電子可以旅行只有約 10 nm 的獨立式片狀石墨烯前散射，增加了材料的電阻。

有前途的路向是碳的讓設備使用外延石墨烯，這是碳的一個單層碳化矽等襯底上生長。

作為服從商業製造技術，基於外延石墨烯器件可與偉大的精度和少量的雜質和缺陷。

彈道電子

現在，沃爾特 · 德赫爾和同事在佐治亞理工學院 — — 與德國、 法國和美國 — — 的研究人員已經創建外延石墨烯只是 40 毫微米寬的原始的絲帶。他們展示的電子可以沿著沒有散射的作用功能區的邊緣。

這種行為是多光子沿光纖或子彈像開了一槍 — — 這就是為什麼電子被稱為"彈道導彈"。

納米被創造在碳化矽晶圓片的一個過程，涉及在矽片中創建的戰壕，然後加熱晶圓片的溫度超過 1000 ° c。

這將導致近地表蒸發矽原子和碳原子的遷移到傾斜的牆壁的戰壕裡，在那裡他們形成納米帶沿長度的戰壕裡 （見圖）。

撞到探頭

彈道輸運證實了學習電學性能的納米帶，使用傳統的四探針測量方案。

當探針附加到納米帶時，彈道電子撞到，它將結果中的納米帶電阻大幅增加。

相比之下，通過一個常規的傳導電子探針與碰撞有對阻力的影響最小，因為這些電子將已經歷了很多碰撞當他們沿著納米帶。

當第二個探測器放在納米帶時，電阻急劇再增加，從而確認正進行由彈道電子通過納米帶的電流。

描述彈道輸運的一個重要參數是一個電子旅行之前它碰撞中納米帶的原子的平均距離。

彈道電子遇到很小的電阻 ；但只要他們散點，阻力增加。

該團隊確定"平均自由程"碰撞前乘測量增加部分納米帶的長短由 1 — — 5 μ m 的電阻。

很大的驚喜

這項研究顯示一個小小改變電阻在研究了的距離，這允許團隊來推斷約 100 μ m 的平均自由程。

然而，研究人員測量時抵抗更長的距離，他們得到了一個大大的驚喜。

在距離大於 16 μ m 的電阻與長度和它迅速地增加成為了平均自由程明顯比外推值短得多。

雖然這種快速增長的原因仍然是個謎，德赫爾推測它可能有跟彈道電荷載流子的根本性質。

不是基本粒子，他認為電荷載流子可能粒子-粒子的實體而產生電子和周圍的石墨烯晶格之間的交互。

一個經典的例子是傳輸電荷的庫珀對電子的一些超導體中。

德赫爾表明攜帶電荷的粒子在石墨烯中能產生有限的壽命，只允許他們去旅行約 16 μ m 的納米帶之前它們衰變。

測量的電阻值的團隊的納米帶是遠低於理論預測的事實也有後盾新的物理可以潛伏在石墨烯的想法。

研究人員的下一步是嘗試以獲得更好的理解確切地如何收費進行石墨烯。

該團隊已納米帶正在重組之前當前拆分沿兩條路徑。

通過研究量子干涉效應出現在這類裝置中，研究人員希望確定電荷載流子的重要屬性，工作，如果這些確實是粒子。

研究中的性質描述.

關於作者

麥高樂莊士敦是非議的編輯器

 

 

引用：http://www.microsofttranslator.com/bv.aspx?from=&to=zh-CHT&a=http%3A%2F%2Fphysicsworld.com%2Fcws%2Farticle%2Fnews%2F2014%2Ffeb%2F06%2Fballistic-electrons-go-further-in-nanoribbons