Il grafene è costituito da un singolo strato di atomi di carbonio disposti in un reticolo esagonale. Questo materiale è molto flessibile e possiede eccellenti proprietà elettroniche, il che lo rende interessante per numerose applicazioni, in particolare per i componenti elettronici.
I ricercatori guidati dal professor Christian Schönenberger dello Swiss Institute of Nanoscience e del Dipartimento di Fisica dell'Università di Basilea hanno studiato come manipolare ilproprietà elettroniche dei materiali mediante stiramento meccanico.Per raggiungere questo obiettivo, hanno sviluppato una struttura attraverso la quale è possibile allungare in modo controllato uno strato di grafene sottile quanto un atomo, misurandone al contempo le proprietà elettroniche.
Quando si applica una pressione dal basso, il componente si piega. Questo fa sì che lo strato di grafene incorporato si allunghi e ne modifichi le proprietà elettriche.
Panini sullo scaffale
Gli scienziati hanno inizialmente prodotto un sandwich con uno strato di grafene tra due strati di nitruro di boro. I componenti dotati di contatti elettrici vengono applicati al substrato flessibile.
Stato elettronico modificatoI ricercatori hanno prima utilizzato metodi ottici per calibrare l'allungamento del grafene. Hanno poi utilizzato metodi elettrici misure di trasporto per studiare come la deformazione del grafene modifica l'energia degli elettroni. Queste per osservare le variazioni di energia è necessario effettuare le misurazioni a -269°C.
Diagrammi dei livelli energetici del dispositivo di un grafene non deformato e di un grafene deformato (in verde) nel punto neutro di carica (CNP). "La distanza tra i nuclei influenza direttamente le caratteristiche degli stati elettronici nel grafene", afferma Baumgartnerha riassunto i risultati. "Se lo stiramento è uniforme, solo la velocità e l'energia degli elettroni possono cambiare. Il cambiamento inl'energia è essenzialmente il potenziale scalare previsto dalla teoria, e ora siamo stati in grado di dimostrarlo attraversoesperimenti." È ipotizzabile che questi risultati porteranno allo sviluppo di sensori o di nuovi tipi di transistor. Inoltre,Il grafene, come sistema modello per altri materiali bidimensionali, è diventato un importante argomento di ricerca a livello mondialenegli ultimi anni.
Data di pubblicazione: 02-07-2021
