Учёные приблизились к созданию искусственного графена

Объединённая несколько физиков из Чехии, Франции и Канады сделала широкий ход к получению неестественного графена.

самая интересной изюминкой графена, двумерной модификации углерода, считается его зонная структура, о которой NNN уже неоднократно говорил. Низкоэнергетическая динамика электронов в нём описывается действенным уравнением, имеющим вид уравнения Дирака для частиц с нулевой массой, движущихся со скоростью ~ 106 м/с. Возможно сообщить, что

носители заряда в графене ведут себя как безмассовые фермионы и характеризуются линейной зависимостью энергии от импульса, изображаемой в виде так называемых конусов Дирака, касающихся приятель приятеля.

«Мысль создания неестественного графена была высказана достаточно давно, — вспоминает один из авторов изучения Лукаш Надворник (Lukas Nadvornik). — Сущность её пребывает в том, дабы создать на базе отличных двумерных полупроводников, ставших в полной мере дешёвыми, кристаллы с синтетической гексагональной сотовой решёткой, характерной для графена. Трудиться с неестественным материалом несложнее, и экспериментаторам будет эргономичнее контролировать, как прекрасно графен подходит для тех либо иных электронных устройств».

Рис. 1. Зонная структура простого полупроводника (слева) и графена (иллюстрация Berkeley Lab).

«По большому счету говоря, двумерные сверхрешётки с периодом в ~100 нм, к каким относится и неестественный графен, изготавливались ещё в девяностых годах, — продолжает исследователь. — Тогда учёных, но, не интересовали дираковские фермионы — то, что отличает графен от вторых материалов. В собственной работе мы обозначили требования к полупроводниковой структуре, при исполнении которых возможно рассчитывать на наблюдение дираковских фермионов. Четыре сформулированных нами критерия полностью прозрачны и легко переводятся в экспериментальную плоскость».

С целью проведения опытов, каковые должны были подтвердить, что отысканные параметры действуют, физики подготовили пара полупроводниковых образцов. Структура одного из них, созданного с применением методик сухого травления и электронно-лучевой литографии, продемонстрирована на рисунке ниже.

Глубина отверстий в его верхней части изменялась, а их расстояние и диаметр между центрами — постоянная решётки — были зафиксированы на отметках в 60 и 200 нм (у природного графена параметр решётки, напомним, приблизительно в тысячу раз уступает указанному значению). Двумерный электронный газ (2DEG) находился в 20-нанометровой квантовой яме между барьерами из Al0,33Ga0,67As.

Рис. 2. Строение полупроводникового примера (иллюстрация из New Journal of Physics).

«Испытания продемонстрировали, что создание полнофункционального неестественного графена требует уменьшения постоянной решётки до нескольких десятков нанометров, — завершает рассказ господин Надворник. — Мы попытаемся добиться этого посредством электронно-лучевой литографии более большого разрешения либо сфокусированного ионного пучка. Надеюсь, первые сообщения о наблюдении безмассовых дираковских фермионов в полупроводниковых структурах для того чтобы типа покажутся совсем не так долго осталось ждать».

Отчёт, подготовленный г-ном Надворником и его сотрудниками, размещён в издании New Journal of Physics.

Случайные записи:

• Выросла доля высокотехнологических проектов в инвестициях рф во францию
• Создана квантовая запутанность между одним фотоном и триллионом атомов

Российские ученые приблизились к созданию лекарства от старости

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Ученые научились «настраивать» свойства графена

  Ученые из Ренсселеровского Политехнического Университета создали способ управления природой графена. Это открытие вносит ощутимый вклад в работу…

• Томские ученые создали искусственный самообучаемый мозг

  Результатом совместной работы исследователей из Томского национального их коллег и университета из Германии, Болгарии, Украины, Казахстана и Белоруссии…

• Ученые на пути создания новых форм жизни

  Исследователи из университета Ноттингем (University of Nottingham) ведут амбициозный проект изучений по разработке биологических клеток в живом…

• Хлор упрощает создание графенового транзистора

  Группа исследователей из америки сказала о разработке нового метода легирования графена акцепторной примесью. Изюминкой предложенного способа есть то,…