Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Учёные приблизились к созданию искусственного графена

10.02.2017 Hi-tech

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.

Учёные приблизились к созданию искусственного графена 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:

Российские ученые приблизились к созданию лекарства от старости


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,