Οι ηλεκτρικές ιδιότητες μιας διπλοστρωματικής κατασκευής γραφένιου μπορούν να ρυθμίζονται με τέντωμα και στρέψη
Επιστήμη

Στοιβάζοντας φύλλα πάχους ενός ατόμου, ερευνητές μπορούν να κατασκευάσουν υπέρλεπτα υλικά με προσαρμοσμένες ηλεκτρικές και οπτικές ιδιότητες. Οι ιδιότητες αυτές μπορούν να εξαρτώνται από το πώς είναι διευθετημένα τα φύλλα. Ένα ζεύγος φύλλων γραφένιου στοιβαγμένων ελαφρώς λοξά, για παράδειγμα, μπορεί να λειτουργήσει ως υπεραγωγός. Ωστόσο, κανένας δεν έχει ακόμη ψάξει για το τι συμβαίνει όταν ένα φύλλο τεντώνεται σε σχέση με το άλλο. Τώρα, ο Vincent Renard του Πανεπιστημίου της Γκρενόμπλ (Grenoble Alpes), στη Γαλλία, και οι συνεργάτες του έχουν κάνει αυτό ακριβώς. Βρήκαν ότι γραφένιο δυο στρωμάτων που κατασκευάζεται από φύλλα υπό ελαφρώς διαφορετικούς εφελκυσμούς (tensions), έχει δραματικά αλλαγμένες ηλεκτρικές ιδιότητες.

Ο Renard και οι συνεργάτες του δημιούργησαν τα διπλοστρώματα με την ανάπτυξη ενός φύλλου γραφένιου επάνω σε ένα άλλο. Η διαδικασία αυτή εισήγαγε φυσικά διαφορετικές τιμές εφελκυσμού και περιστροφής στα δυο φύλλα. Αποτέλεσμα: σε περιοδικές θέσεις κατά μήκος του διπλού στρώματος, τα φύλλα ευθυγραμμίστηκαν, με τα κυψελοειδή ατομικά τους μοτίβα να επικαλύπτονται τέλεια. Ενδιαμέσως, τα μοτίβα των φύλλων μετατοπίστηκαν κατά το ήμισυ ενός κελιού του κυψελοειδούς. Η ομάδα χρησιμοποίησε Μικροσκόπιο Σάρωσης Σήραγγας (STM) για να αναλύσει πώς συμπεριφέρονται τα ηλεκτρόνια στις ευθυγραμμισμένες και τις μη -ευθυγραμμισμένες περιοχές.

Μετρώντας μια περιοχή όπου τα κυψελοειδή ευθυγραμμίζονταν, η ομάδα παρατήρησε μεγάλες κορυφώσεις στους αριθμούς των διαθεσίμων ηλεκτρονιακών καταστάσεων, καθώς μείωνε τη διαφορά δυναμικού μεταξύ της μύτης του STM και του διπλού στρώματος στο μηδέν. Οι κορυφώσεις αυτές ήταν μικρότερες για τις μετρήσεις στις μη-ευθυγραμμισμένες περιοχές. Περιοχές με υψηλούς αριθμούς ηλεκτρονιακών καταστάσεων έχουν θύλακες παγιδευμένων ηλεκτρονίων, οι οποίοι μπορεί να οδηγήσουν σε υπεραγώγιμες ή μαγνητικές συμπεριφορές στο διπλόστρωμα.

Η ρύθμιση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων του γραφένιου με τέντωμα και περιστροφή των φύλλων δεν έχει ακόμη δώσει ειδικά πλεονεκτήματα έναντι άλλων προσεγγίσεων, όμως η ομάδα λέει ότι η μέθοδός τους εφοδιάζει τους ερευνητές με ένα νέο δρόμο για να πετύχουν αυτό το στόχο.

Πηγή: American Physical Society μέσω egno.gr

Περισσότερα στη δημοσίευση: Electronic Spectrum of Twisted Graphene Layers under Heterostrain. Physical Review Letters.

 

best of network

σχετικά άρθρα

Πίνακες: Οι εκπαιδευτικοί που μετατάσσονται σε θέσεις διοικητικών υπαλλήλων
Πίνακες: Οι εκπαιδευτικοί που μετατάσσονται σε θέσεις διοικητικών υπαλλήλων

Στο ΦΕΚ δημοσιεύθηκαν τα ονόματα των 159 εκπαιδευτικών Πρωτοβάθμιας και Δυετεροβάθμιας Εκπαίδευσης που θα μεταταχθούν σε διοικητικές...

Πίνακες: Οι εκπαιδευτικοί που μετατάσσονται σε θέσεις διοικητικών υπαλλήλων
Ποτάμι για Συμφωνία των Πρεσπών: Ψηφίζουμε κατά συνείδηση
Ποτάμι για Συμφωνία των Πρεσπών: Ψηφίζουμε κατά συνείδηση
Αναλυτικά η απόφαση - "Το πρόβλημα με την πΓΔΜ πρέπει να λυθεί και η Ελλάδα πρέπει να πρωταγωνιστήσει στο άνοιγμα της ευρωπαϊκής οδού για τη...
Ποτάμι για Συμφωνία των Πρεσπών: Ψηφίζουμε κατά συνείδηση