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磁场影响石墨烯结构重组 新发现推动芯片技术革新

上网日期: 2010年08月20日 ?? 我来评论 字号:放大 | 缩小 分享到:sina weibo tencent weibo tencent weibo


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关键字:石墨烯? 磁场? 图案? ?

研究人员发现,当受到磁场影响的时候,磊晶石墨烯的完美晶体结构会重新排列成区域能隙(local band gaps)的云纹干扰图案(moire interference pattern)。该种石墨烯中相邻单层间的位置相关原子对齐方式,会形成一种规则性、不导电的图案区域,可望应用在未来的碳材料电子组件中,并用磁性来控制开关。

“我们的发现,是用一种有趣的方法让有效质量的石墨烯排列出图案,并用磁场来控制图案的开与关。”美国乔治亚理工大学(Georgia Tech)教授Phillip First表示,“这种方法是否能有实际的应用成果仍待观察,但却为一幅不可预期也无法预测的拼图带来了关键的一片。”

First指出,如果双层石墨烯场效晶体管是可用的,当磁场开关打开,行经石墨烯的电子一定得环绕着不导电的“死区”穿梭,并制作出能被清晰辨认的干扰图案;他补充指出:“与石墨烯晶格匹配的基板或是绝缘闸,例如氮化硼(boron nitride),也可能产生与我们所观察到的现象类似的组织不均匀性(oinhomogeneity)。”

理论上,当受到磁场影响时,石墨烯中的电子会以完美的回旋轨道运行;但研究人员发现,实际上石墨烯表面的绝缘能隙会形成一个阻绝电子的区块。这种机制产生的原因,被认为是因为石墨烯内部每一层的晶格方向稍有不同,导致出现云纹图案。

“例如远红外线激光等光学组件,可能是以量子化回旋轨道的离散能量(discrete energies)间的过渡性来制作;”First预测:“我们在这个研究中所观察到的新能隙,可望通过导入额外的能量状态,对这些光学组件的性能产生影响。”

点击进入参考原文:New way found to pattern graphene, by R. Colin Johnson

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