그래핀은 육각형 격자로 배열된 탄소 원자 한 겹으로 이루어져 있습니다. 이 소재는 매우 유연하고 뛰어난 전자적 특성을 가지고 있어 다양한 응용 분야, 특히 전자 부품에 매우 적합합니다.
스위스 나노과학 연구소와 바젤 대학 물리학과의 Christian Schönenberger 교수가 이끄는 연구원들은 나노과학을 조작하는 방법을 연구했습니다.기계적 스트레칭을 통해 재료의 전자적 특성을 변화시킵니다.이를 위해 그들은 원자적으로 얇은 그래핀 층을 제어된 방식으로 늘릴 수 있고 동시에 전자적 특성을 측정할 수 있는 프레임워크를 개발했습니다.
아래에서 압력을 가하면 부품이 구부러집니다. 이로 인해 내장된 그래핀 층이 늘어나 전기적 특성이 변합니다.
선반 위의 샌드위치
과학자들은 먼저 두 층의 질화붕소 사이에 그래핀 층을 넣은 "샌드위치" 형태를 제작했습니다. 전기 접점이 있는 부품들은 유연한 기판에 부착됩니다.
연구진은 쐐기를 사용하여 아래에서부터 샌드위치 중앙에 압력을 가했습니다. "이를 사용하여 구성 요소를 제어된 방식으로 구부리고 그래핀 층 전체를 확장합니다."라고 제1저자인 루준 왕 박사는 설명했습니다.
실험 연구원인 안드레아스 바움가트너 박사는 "그래핀을 늘리면 탄소 원자 사이의 거리를 선택적으로 바꿔 결합 에너지를 바꿀 수 있습니다."라고 덧붙였습니다.
전자 상태가 변경되었습니다연구진은 먼저 광학적 방법을 사용하여 그래핀의 신축을 보정했습니다. 그런 다음 전기적 방법을 사용했습니다. 그래핀의 변형이 전자 에너지를 어떻게 변화시키는지 연구하기 위한 수송 측정. 에너지 변화를 알아보려면 영하 269°C에서 측정을 수행해야 합니다.
중성 전하점(CNP)에서 변형되지 않은 그래핀과 변형된 그래핀(녹색 음영)의 장치 에너지 준위 다이어그램입니다. "핵 사이의 거리는 그래핀의 전자 상태 특성에 직접적인 영향을 미칩니다."라고 Baumgartner는 말했습니다.결과를 요약했습니다. "신축이 균일하면 전자 속도와 에너지만 변할 수 있습니다.에너지는 본질적으로 이론에 의해 예측된 스칼라 퍼텐셜이며, 우리는 이제 이를 증명할 수 있게 되었습니다.실험이에요." 이러한 결과는 센서나 새로운 유형의 트랜지스터 개발로 이어질 가능성이 있습니다. 또한,그래핀은 다른 2차원 재료의 모델 시스템으로서 전 세계적으로 중요한 연구 주제가 되었습니다.최근 몇 년.
게시 시간: 2021년 7월 2일
