Полосы графена проявляют проводимость выше предсказанной: Новости химии @ChemPort.Ru
новости науки
новости бизнеса
работа для химиков
химические выставки
каталог ресурсов
электронный справочник
авторефераты
форум химиков
о нас
контакты

Энциклопедия автохимии


поиск

Новости химической науки > Полосы графена проявляют проводимость выше предсказанной


12.02.2014
средняя оценка статьи - 4.5 (2 оценок) Подписаться на RSS

Исследователи из США и Европы измерили исключительно высокую скорость транспорта электронов в нанолентах из графена [ГНЛ, graphene nanoribbons (GNR)] Измеренная величина значительно превышает значение, теоретически предсказанное для графена с идеальной структурой [1].

Природа столь исключительной проводимости пока еще не ясна, однако уже понятно, что это наноленты из графена могут выступать в качестве проводников, связывающих наноэлектронные устройства на основе графена.

На графен возлагаются большие надежды из-за того, что этот материал предсавляет собой отличный проводник, и ГНЛ могут стать заменой медных проводников в наноэлектронных устройствах. Такие наносистемы, как ГНЛ, обычно получают отшелушиванием графена, однако отшелушивание обычно приводит к образованию относительно широких нанолент с неупорядоченными краями, содержащими большое количество дефектов, что, в свою очередь, приводит к увеличению электрического сопротивления и плохой производительности в переносе зарядов.



Схематичное отображение электрической схемы, проводниками в которой являются наноленты графена (черные), по которым перемещаются электроны (синие). (Рисунок из Nature, 2014, DOI:10.1038/nature12952)

Руководитель исследования, Вальт де Геер (Walt de Heer), отмечает, что, хотя листы графена демонстрируют хорошую электропроводность, она не проявляется для тех наноструктур графена, которые получают методом литографии. Исследователи продемонстрировали, что ленты графена, полученные с помощью эпитаксиального выращивания на подложке из карбида кремния, фактически переносят заряд эффективнее, чем это было предсказано теоретически для идеальных графеновых структур.

Исследователи получили наноленты графена с помощью метода, о котором они же впервые сообщили в году 2010 [2]. Использованный подход включает литографическое нанесение рисунка-матрицы на подложку из карбида кремния, в результате чего образуется шаблон, стены наноканавок в котором отличаются ровными краями. Затем шаблон из карбида кремния нагревают, в результате чего на стенах канавки происходит кристаллизация и образование графеновых нанолен с шириной 40 нм, отличающихся, помимо всего, ровными краями.

Электрическое сопротивление графеновых нанолент измеряли с помощью стандартных методик, примерно таких же, которые применяются для измерения сопротивления обычных металлических проводов, однако для этого измерения требовалось устройство, эквивалентное омметру, который применяется для стандартных электротехнических измерений. Для закрепления «клемм» такого омметра исследователи использовали электронный микроскоп.

Де Хеер подчеркивает, что самой большой и при этом приятной неожиданностью было то, что графеновые наноленты ведут себя как переносчики волны, только одной модальности. В то же время квантово-химическое моделирование предсказывало возможность реализации двух типов квантового механизма переноса тока, а на практике реализовался лишь один.

В отшелушенном графене электроны, как правило, рассеиваются из-за дефектов и колебаний кристаллической решетки, однако оказалось, что в выращенных эпитаксиальным способом графеновых нанолентах такого рассеивания электронов не происходит, что служит защитой транспорта переносчиков электрического тока, однако причина возникновения такой защиты пока неизвестна. Более того, исследователи наблюдали проводимость графеновых нанолент при комнатной температуре, что дополнительно обуславливает возможность применения этих материалов в электронных устройствах.

Источники: [1] Nature, 2014, DOI:10.1038/nature12952; [2] Nat. Nanotechnol., 2010, 5, 727 (DOI: 10.1038/nnano.2010.192)

метки статьи: #квантовая химия, #нанотехнологии, #неорганическая химия, #новые материалы

ОБЛАКО ТЕГОВ раздела "Химия: новости фундаментальной и прикладной науки"
оценить статью: 12345
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru
Комментарии к статье:
Ваше имя
Ваш e-mail, чтобы следить за обсуждением
   
Комментарий

Символ пятого P-элемента в табл. Менделеева
(латиницей, одной заглавной буквой):
   
 


Вы читаете текст статьи "Полосы графена проявляют проводимость выше предсказанной"
Перепечатка статьи разрешается при условии размещения активной гиперссылки на ChemPort.Ru

Все новости



Новости компаний

15.10.26 | Химический портал
Химический экспорт: что Россия продаёт за рубеж и что покупает 14.10.26 | Обзоры химических рынков
Европейская химическая промышленность: структурный кризис и поиск путей выживания 13.10.26 | Химический портал
Катализаторы для нефтепереработки: почему крекинг и риформинг остаются зависимыми 12.10.26 | Обзоры химических рынков
Химия для удобрений: почему Россия экспортирует удобрения, но импортирует добавки к ним 09.10.26 | Химический портал
Химический спецназ: как в России создаются малотоннажные производства по заказу 08.10.26 | Химический портал
Гексен, катализаторы и своя «начинка»: как российский химпром учится делать сложные вещи сам 07.10.26 | Химический портал
Кто проектирует заводы: почему в России не хватает химиков-технологов и инжиниринговых компаний 06.10.26 | Химический портал
Химия и кадры: почему в российские НИИ не идут молодые учёные и что с этим делать 05.10.26 | Химический портал
Специальные пластики: почему ПЭЭК, ПЭИ и ПВДФ не производятся в России 02.10.26 | Обзоры химических рынков
Инвестиции растут, прибыль падает: парадокс российского химпрома в 2026 году
Все новости


© ChemPort.Ru, MMII-MMXXVI
Контактная информация