Ученые показали, каким образом можно создать квантовые точки на поверхности графана

Квантовая точка из графена на поверхности графана (получена путем
удаления 150 атомов водорода с поверхности графана). (кликните картинку для увеличения)

Квантовая точка из графена на поверхности графана (получена путем удаления 150 атомов водорода с поверхности графана). (кликните картинку для увеличения)

07.06.2010 (10:12)
Просмотров: 3259
Рейтинг: 2.00
Голосов: 2

Теги:
графен, графан, проводник, изолятор, заряд,
Технология >> Нанотехнология






Ваша оценка
-2 -1 0 1 2
Исследователи из Rice University утверждают, что нашли способ модификации электронных и оптических свойств графена, не сопровождающийся ухудшением его механических свойств. Предложив методику формирования квантовых точек на поверхности гидрогенизированной формы графена, ученые открыли новые сферы применения для наиболее удивительного материала из известных на сегодняшний день.

Необычный по своим свойствам графен представляет собой двумерный лист атомов углерода, образующих гексагональную кристаллическую решетку. За счет уникальных электрических и механических свойств этого материала, многие ученые полагают, что он в самом ближайшем будущем может заменить кремний во многих практических применениях. Самое главное преимущество данного материала в том, что он позволит сделать электронные устройства меньше, при этом, вероятно, увеличить частоту их работы.

Однако, изучение «чистого» графена – лишь одно из направлений исследовательской работы. Уже сегодня известно несколько полезных «модификаций», получаемых из этого материала. Одним из наиболее распространенных является графан – лист графена, получивший дополнительные атомы водорода с обеих сторон от углеродной «матрицы». Если графен с точки зрения электропроводности проявляет металлические свойства, то графан – чистый изолятор. Т.е. преобразование от одного материала к другому представляет собой фазовый переход от проводника к изолятору, который, как показывают последние исследования, вполне можно использовать в научных целях.

Ученые из Rice University (США) показали, что удаление атомов водорода с некой области на листе графана позволяет «открыть» небольшие фрагменты чистого графена, которые ведут себя как квантовые точки. Более того, «освободившиеся» от водорода площади наиболее склонны к формированию шестигранных форм с резкими границами между графеном и графаном. Это означает, что каждая такая квантовая точка будет обособленной, т.е. не будет практически никакой утечки заряда из графена в графан.

К слову, квантовые точки представляют собой небольшие фрагменты полупроводника, где носители электрического тока (электроны или дырки) оказываются ограниченными в трехмерном пространстве, т.е. их свойства квантуются. Таким образом, варьирование размеров квантовой точки позволяет «настраивать» ее электронные свойства. В результате, квантовые точки взаимодействуют с электрическими и магнитными полями уникальным образом. Благодаря этому, квантовые точки вполне могут использоваться для формирования наноэлектронных или оптических цепей и устройств. В частности, их можно было бы задействовать в химических датчиках, солнечных элементах и даже полупроводниковых лазерах.

Подробно результаты проделанной работы изложены в журнале ACS Nano. В ближайшем будущем группа ученых надеется перенести свои разработки из научной среды в промышленность, создав первые реально действующие наноэлектронные цепи. Однако, перед этим ученые надеются лучше понять структуру границы графена и графана как с точки зрения кристаллической решетки, так и с позиции искажений в электромагнитных полях.

В качестве следующего этапа исследований уже запланировано создание аналогичных структур из графана, размещенного на кремниевой подложке.

Нравится


Екатерина Баранова

Также по теме:

Источники:



самое популярное





Rambler's Top100