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 dell'Istituto svizzero di nanoscienze e del dipartimento di fisica dell'Università di Basilea hanno studiato come manipolare ilproprietà elettroniche dei materiali attraverso lo stiramento meccanico.Per fare ciò, hanno sviluppato una struttura attraverso la quale lo strato di grafene, spesso un solo atomo, può essere allungato in modo controllato misurandone al contempo le proprietà elettroniche.
Quando viene applicata una pressione dal basso, il componente si flette. Ciò provoca l'allungamento dello strato di grafene incorporato e la conseguente modifica delle sue proprietà elettriche.
Panini sullo scaffale
Gli scienziati hanno inizialmente realizzato una struttura a "sandwich" con uno strato di grafene tra due strati di nitruro di boro. I componenti dotati di contatti elettrici sono applicati al substrato flessibile.
Stato elettronico modificatoI ricercatori hanno prima utilizzato metodi ottici per calibrare lo stiramento del grafene. Hanno poi utilizzato metodi elettrici misurazioni di trasporto per studiare come la deformazione del grafene modifica l'energia degli elettroni. Queste Per osservare le variazioni di energia, le misurazioni devono essere effettuate a -269 °C.
Diagrammi dei livelli energetici del dispositivo per a) grafene non sottoposto a sollecitazioni e b) grafene sottoposto a sollecitazioni (ombreggiato in verde) nel punto neutro di carica (CNP). "La distanza tra i nuclei influenza direttamente le caratteristiche degli stati elettronici nel grafene", afferma Baumgartner.hanno riassunto i risultati. "Se lo stiramento è uniforme, possono cambiare solo la velocità e l'energia degli elettroni. 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 portino 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 mondiale inanni recenti.
Data di pubblicazione: 2 luglio 2021
