Grafen består av et enkelt lag med karbonatomer arrangert i et sekskantet gitter. Dette materialet er svært fleksibelt og har utmerkede elektroniske egenskaper, noe som gjør det attraktivt for mange bruksområder – spesielt elektroniske komponenter.
Forskere ledet av professor Christian Schönenberger fra det sveitsiske instituttet for nanovitenskap og Institutt for fysikk ved Universitetet i Basel studerte hvordan man kan manipulereMaterialers elektroniske egenskaper gjennom mekanisk strekking.For å gjøre dette utviklet de et rammeverk der det atomtynne grafenlaget kan strekkes på en kontrollert måte samtidig som de måler dets elektroniske egenskaper.
Når trykk påføres nedenfra, vil komponenten bøye seg. Dette fører til at det innebygde grafenlaget forlenges og endrer sine elektriske egenskaper.
Smørbrød på hyllen
Forskerne produserte først en «sandwich» med et lag grafen mellom to lag bornitrid. Komponentene med elektriske kontakter påføres det fleksible underlaget.
Endret elektronisk tilstandForskerne brukte først optiske metoder for å kalibrere strekkingen av grafen. Deretter brukte de elektriske transportmålinger for å studere hvordan deformasjonen av grafen endrer elektronenergien. Målinger må utføres ved minus 269 °C for å se energiendringer.
Enhetsenerginivådiagrammer for en ubestrengt grafen og b-strengt (grønn skyggelagt) grafen ved nøytralladningspunktet (CNP). «Avstanden mellom kjernene påvirker direkte egenskapene til de elektroniske tilstandene i grafen», sier Baumgartner.oppsummerte resultatene. «Hvis strekkingen er jevn, kan bare elektronhastigheten og energien endres. Endringen ienergi er i hovedsak det skalære potensialet som er forutsagt av teorien, og vi har nå vært i stand til å bevise dette gjennomeksperimenter.» Det er tenkelig at disse resultatene vil føre til utvikling av sensorer eller nye typer transistorer. I tillegg,grafen, som et modellsystem for andre todimensjonale materialer, har blitt et viktig forskningstema over hele verden ide siste årene.
Publisert: 02.07.2021
