그래핀은 육각형 격자로 배열된 단일 탄소 원자층으로 구성됩니다. 이 소재는 매우 유연하고 우수한 전자적 특성을 지니고 있어 다양한 응용 분야, 특히 전자 부품에 매력적인 소재입니다.
스위스 나노과학 연구소와 바젤 대학교 물리학과의 크리스티안 쇠넨베르거 교수 연구팀은 나노입자를 조작하는 방법을 연구했습니다.기계적 늘림을 통한 재료의 전자적 특성 변화.이를 위해 연구팀은 원자 두께의 그래핀 층을 제어된 방식으로 늘리면서 전자적 특성을 측정할 수 있는 프레임워크를 개발했습니다.
아래쪽에서 압력이 가해지면 부품이 휘어집니다. 이로 인해 내장된 그래핀 층이 늘어나고 전기적 특성이 변화합니다.
선반 위의 샌드위치
과학자들은 먼저 질화붕소 층 두 개 사이에 그래핀 층을 넣은 "샌드위치" 구조를 제작했습니다. 전기 접점이 있는 부품들은 이 유연한 기판에 부착됩니다.
연구진은 쐐기를 이용해 샌드위치 구조의 가운데 부분에 아래쪽에서 압력을 가했습니다. 제1 저자인 루준 왕 박사는 "쐐기를 이용해 구성 요소를 제어된 방식으로 구부리고 전체 그래핀 층을 늘립니다."라고 설명했습니다.
"그래핀을 늘리면 탄소 원자 사이의 거리를 선택적으로 변경할 수 있고, 따라서 결합 에너지를 바꿀 수 있습니다."라고 실험 연구원인 안드레아스 바움가르트너 박사는 덧붙였습니다.
전자 상태 변화연구진은 먼저 광학적 방법을 사용하여 그래핀의 늘어남을 측정했습니다. 그런 다음 전기적 방법을 사용했습니다. 그래핀의 변형이 전자 에너지에 어떤 변화를 일으키는지 연구하기 위한 전송 측정. 에너지 변화를 확인하려면 영하 269°C에서 측정을 수행해야 합니다.
a) 변형되지 않은 그래핀과 b) 변형된(녹색 음영) 그래핀의 중성점(CNP)에서의 소자 에너지 레벨 다이어그램. "핵 사이의 거리는 그래핀의 전자 상태 특성에 직접적인 영향을 미칩니다."라고 바움가르트너는 말했습니다.결과를 요약하면 다음과 같습니다. "늘림이 균일할 경우 전자의 속도와 에너지만 변할 수 있습니다. 변화는 다음과 같습니다."에너지는 본질적으로 이론에서 예측한 스칼라 퍼텐셜이며, 우리는 이제 이를 증명할 수 있게 되었습니다.실험들." 이러한 결과는 센서나 새로운 유형의 트랜지스터 개발로 이어질 가능성이 있다. 또한,그래핀은 다른 2차원 물질의 모델 시스템으로서 전 세계적으로 중요한 연구 주제가 되었습니다.최근 몇 년 동안.
게시 시간: 2021년 7월 2일
