Получены новые результаты исследования свойств графена

 


Однако одиночные «выбоины» (одноатомные дефекты) имеют существенное влияние на электронный поток. Таков главный вывод, сделанный исследователями из Национального института стандартизации и технологии (NIST) и технологического института Джорджии (GTI).

Группа исследователей создала детальную карту электронной интерференции в графене для того, чтобы разобраться, как дефекты двумерных углеродных кристаллов влияют на проходящий электронный поток. Эти результаты, пишут ученые в статье очередного выпуска журнала Science, могут применяться при разработке наноэлектронных компонент на базе графена.

Графен, материал в виде одинарного слоя атомов углерода, долгое время представлялся ученым исключительно как абстрактная идея, поскольку был слишком нестабильным и легко сминался. Его свойства рассчитывались теоретически. В частности, было предсказано свойство «баллистической проводимости», означающее, что электроны в кристалле графена двигаются с высокой скоростью, так же, как фотоны в вакууме, и не сталкиваются с атомами кристалла. Это давало возможность создать материал отличной электропроводности для соединительных элементов и других компонентов наноразмерной электроники.

Предполагалось, что дефекты и нерегулярности в графеновом кристалле могут быть причиной «отскакивания» электронов или рассеяния электронного потока. Поэтому ученые задались целью точно выяснить, какие дефекты приводят к рассеянию электронного потока, и насколько сильным оно может быть в связи с наличием дефектов в кристалле.

Для ответа на этот вопрос объединенная команда исследователей из NIST и GTI вырастила слои графена на подложке из карбида кремния и провела картографирование полученных листов при помощи специально спроектированного сканирующего туннельного микроскопа.

Результаты оказались совершенно не такими, как предполагали ученые. Нерегулярности в подложке привели к появлению углублений и горбов на графеновом листе, но эти относительно большие складки практически не влияли на прохождение электронов. Напротив, потеря отдельных атомов в кристаллической решетке приводила к сильному рассеянию, появлению интерференции вокруг этих участков. После детального анализа интерференции исследователи сочли поведение электронов в графеновом листе подобным поведению фотонов, даже в наноразмерном диапазоне.

Источник: CNews.ru