กราฟีนประกอบด้วยอะตอมคาร์บอนชั้นเดียวเรียงตัวกันเป็นโครงสร้างตาข่ายหกเหลี่ยม วัสดุนี้มีความยืดหยุ่นสูงและมีคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ที่ยอดเยี่ยม ทำให้เป็นที่น่าสนใจสำหรับการใช้งานหลายด้าน โดยเฉพาะอย่างยิ่งในชิ้นส่วนอิเล็กทรอนิกส์
นักวิจัยที่นำโดยศาสตราจารย์คริสเตียน เชินเนนเบอร์เกอร์ จากสถาบันนาโนวิทยาแห่งสวิตเซอร์แลนด์และภาควิชาฟิสิกส์ มหาวิทยาลัยบาเซิล ได้ศึกษาถึงวิธีการควบคุม...คุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ของวัสดุผ่านการยืดเชิงกลเพื่อให้บรรลุเป้าหมายนี้ พวกเขาได้พัฒนากรอบการทำงานที่ช่วยให้สามารถยืดชั้นกราฟีนที่บางระดับอะตอมได้อย่างเป็นระบบ พร้อมทั้งวัดคุณสมบัติทางอิเล็กทรอนิกส์ไปพร้อมกัน
เมื่อมีแรงกดจากด้านล่าง ชิ้นส่วนนั้นจะงอ ส่งผลให้ชั้นกราฟีนที่ฝังอยู่ยืดออกและเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติทางไฟฟ้า
แซนด์วิชบนชั้นวาง
นักวิทยาศาสตร์ได้สร้างโครงสร้างแบบ "แซนด์วิช" ขึ้นเป็นครั้งแรก โดยมีชั้นกราฟีนอยู่ระหว่างชั้นโบรอนไนไตรด์สองชั้น จากนั้นจึงนำส่วนประกอบที่มีหน้าสัมผัสทางไฟฟ้าไปติดเข้ากับวัสดุรองรับที่มีความยืดหยุ่นนี้
สถานะอิเล็กทรอนิกส์เปลี่ยนแปลงนักวิจัยใช้วิธีทางแสงในการสอบเทียบการยืดตัวของกราฟีนเป็นอันดับแรก จากนั้นจึงใช้วิธีทางไฟฟ้า การวัดการขนส่งเพื่อศึกษาว่าการเปลี่ยนแปลงรูปร่างของกราฟีนส่งผลต่อพลังงานอิเล็กตรอนอย่างไร จำเป็นต้องทำการวัดที่อุณหภูมิ -269 องศาเซลเซียส เพื่อดูการเปลี่ยนแปลงของพลังงาน
แผนภาพระดับพลังงานของอุปกรณ์แสดงภาพ a) กราฟีนที่ไม่ถูกดัดแปลง และ b) กราฟีนที่ถูกดัดแปลง (แรเงาสีเขียว) ณ จุดประจุเป็นกลาง (CNP) "ระยะห่างระหว่างนิวเคลียสส่งผลโดยตรงต่อลักษณะของสถานะอิเล็กตรอนในกราฟีน" บอมการ์ทเนอร์กล่าวสรุปผลการวิจัยว่า "หากการยืดตัวเป็นแบบสม่ำเสมอ ความเร็วและพลังงานของอิเล็กตรอนเท่านั้นที่จะเปลี่ยนแปลงได้ การเปลี่ยนแปลงใน...พลังงานโดยพื้นฐานแล้วคือศักยภาพสเกลาร์ตามที่ทฤษฎีทำนายไว้ และตอนนี้เราก็สามารถพิสูจน์สิ่งนี้ได้แล้วผ่านทางการทดลอง" เป็นไปได้ว่าผลลัพธ์เหล่านี้จะนำไปสู่การพัฒนาเซ็นเซอร์หรือทรานซิสเตอร์ชนิดใหม่ นอกจากนี้กราฟีนในฐานะที่เป็นแบบจำลองของวัสดุสองมิติอื่นๆ ได้กลายเป็นหัวข้อวิจัยที่สำคัญทั่วโลกช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
วันที่โพสต์: 2 กรกฎาคม 2564
