شرح خبر
پژوهشگران به تازگی روش جدیدی برای ایجاد گاف انرژی در ساختار نواری گرافین یافتهاند که قابلیت تنظیمپذیری دارد.
گرافین ماده جالبی است که با وجود ویژگیهای زیادی که دارد، اما متاسفانه نبود گاف انرژی در ساختار نواری الکترونیاش، قابلیت نیمههادی بودن را از این ماده میگیرد. اخیرا محققان موفق شدند چنین گافی را به صورت مصنوعی برای گرافین ایجاد کنند. نظریه جدیدی که در Physical Review Letters به چاپ رسیده، نشان میدهد که چگونه نوع خاصی از برانگیختگی فونونی میتواند گافی تنظیم پذیر را در این ماده ایجاد کند.

گرافین از نظر رسانندگی رقیب بسیاری از فلزات است، اما در واقع گاف لازم برای نیمه هادی بودن را ندارد. نبود این گاف میتواند یک مزیت برای استفاده از گرافین در سلولهای خورشیدی باشد، اما استفاده از آن را در ترانزیستورها محدود میکند. آلاییده کردن یا برش دادن گرافین به صورت نانو روبانها میتواند چنین گافی را ایجاد کند، اما متاسفانه رسانندگی را کاهش میدهد. روشهای دیگر مانند قرار دادن ورقههای گرافینی بر روی یک لایه نیز، اجازه نمی دهد که گاف ایجاد شده قابلیت تنظیم داشته باشد.
توماس لادکولا (Tomas ladecola) و همکارانش از دانشگاه بوستون، مکانیزمی را برای ایجاد گاف فرموله کردهاند که شامل انحراف اتمهای کربن از مکان تعادلیشان است. آنها برای انجام این کار، برانگیختگی فونونی را در نظر گرفتند که طول باندها را در شبکه، در یک الگوی دورانکننده به دور یک ساختار شش ضلعی تغییر میدهد. آنها زمانی که این اثر را بر روی الکترونها محاسبه کردند، دریافتند که سیستم برانگیخته شدهِ فونونی معادل است با یک حالت تعادلی که در آن گرافین دارای یک گاف است. این گاف به دامنه فونون بستگی دارد. برای مثال، فونونهایی که طول باندها را تا 40% تغییر میدهند باید گاف انرژی به میزان 0.025 الکترون ولت ایجاد کنند.
منبع:
http://physics.aps.org/synopsisfor/10.1103/PhysRevLett.110.176603
مرجع:
http://prl.aps.org/abstract/PRL/v110/i17/e176603
نویسنده خبر: سیده اسما حسینی کد خبر : 1020
آمار بازدید: ۳۴۹
همرسانی
این خبر را با دوستانتان به اشتراک بگذارید:
«استفاده از اخبار انجمن فیزیک ایران و انتشار آنها، به شرط
ارجاع دقیق و مناسب به
خبرنامهی انجمن بلا مانع است.»
صفحه انجمن فیزیک ایران را دنبال کنید