【晶格失配開闢了石墨烯帶隙】

明道

【晶格失配開闢了石墨烯帶隙】

 

在一個樣本中的石墨烯上健康的錯網圖案

通過由安德列 • 海姆和康斯坦丁 · 諾在曼徹斯特大學領導的小組發現了新修改的石墨烯的電子屬性的方式。

物理學家則表明，當石墨烯生長在一個六角形的襯底，其晶體結構在材料的電子能帶缺口的結果小小的改變。

他們還發現這種方法培養，石墨烯可以存在於替代結構的帶隙是小得多。

結果可以指向控制電子性質的基於石墨烯的設備令人興奮的新種。

石墨烯是蜂窩狀晶格的碳，僅有一個原子厚，首次分離于 2004 年由蓋姆和諾沃肖洛夫。

石墨烯被得天獨厚的豐富的迷人的電子性質，其中許多來自事實及其傳導與價帶之間的零隙半導體。

樂隊的滿足的一個重要後果是那傳導電子穿過石墨烯在極高的速度。

這意味著這種材料可以用於創建極為迅速的電子設備。

但重要的障礙： 電子設備 （如電晶體依靠如矽半導體有非零隙的事實。

因此，設備開發人員所面臨的挑戰是創建的帶隙的石墨烯的修改的版本。

探討了幾種方案 — — 包括施加電場、 添加化學雜質或修改石墨烯的結構 — — 但沒有證明理想。

莫爾超晶格

在這最新的研究中，曼徹斯特隊望六方氮化硼 （健康），具有一個非常類似于石墨烯的格子上生長石墨烯。

當兩個格子覆蓋在某些方面時，莫爾超晶格被創建 （見圖）。

這個超晶格與關聯的週期勢導致一系列新的和有趣的電子現象發生在石墨烯，包括侯世達的蝴蝶 （請參閱： "霍夫施塔特的蝴蝶在石墨烯中認出了").

現在團隊已添加到清單中的有趣的現象的"相稱 — — 不相稱的過渡"。

在相稱的狀態，在石墨烯的碳原子之間的距離增加了大約 1.8%，以便晶格完全符合的健康。

這發生在兩個格子更多或更少排列中的莫爾條紋結構。

然而，如果這對準線只要一個程度，結構存在在石墨烯採用其天然的原子間距不適應狀態。

"雖然它是極難旋轉石墨烯薄膜健康襯底上的，我們有解決這個問題，使得許多樣品在不同的角度和測試每一個，"解釋了曼徹斯特凝聚物質物理學研究組.

孤子和應變

 

團隊，其中也包括來自中國、 荷蘭、 俄羅斯和日本的研究人員，通過測量應變在石墨烯表面映射相稱和不適應狀態的位置。

"在相應狀態下，應變分佈變得非常突然，"添加樹林。

"這是因為必須疇壁 [標記在上面的圖中黃色]，也被稱為孤子在一維拉伸區域 [灰藍] 之間的網路"。

該小組然後測量電子性質的相稱和不相稱的樣本。在前者，它發現相對較大的帶隙，而後者很多規模較小的差距。

小組認為這可以解釋為什麼以前對石墨烯上健康的研究往往導致互相矛盾的價值觀，為帶隙。

除了清理周圍的帶隙值的混亂，伍茲相信研究已經確認新的和令人興奮的方式來控制和微調電子石墨烯器件的性能。

研究結果發表在自然物理.

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