1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

عملکرد صفحات گرافن به‌عنوان میز بیلیارد

کلمات کلیدی : رسانایی گرمایی - ترانزیستور - گرافن تاریخ خبر : 1386/09/26 تعداد بازدید : 2384

فیزیک‌دانان UC Riverside (دانشگاه کالیفرنیا) نشان دادند که وجود بارهای الکتریکی در گرافن به‌عنوان توپ‌های بیلیارد، آن را قابل استفاده به‌عنوان یک میز بیلیارد در مقیاس اتمی کرده‌است. این دستاورد، پتانسیل گرافن را برای عملکرد به‌عنوان یک ماده الکترونیکی عالی نظیر سیلیکون که در توسعه انواع جدیدی از ترانزیستورهای مبتنی بر فیزیک کوانتوم کاربرد دارد، نشان می‎دهد.

فیزیک‌دانان UC Riverside (دانشگاه کالیفرنیا)نشان دادند که وجود بارهای الکتریکی در گرافن به‌عنوان توپ‌های بیلیارد، آن را قابل استفاده به‌عنوان یک میز بیلیارد در مقیاس اتمی کرده‌است.

این دستاورد، پتانسیل گرافن را برای عملکرد به‌عنوان یک ماده الکترونیکی عالی نظیر سیلیکون که در توسعه انواع جدیدی از ترانزیستورهای مبتنی بر فیزیک کوانتوم کاربرد دارد، نشان می‎دهد. از آنجایی که الکترون‌ها در گرافن با هیچ مانعی روبه‌رو نمی‎شوند، می‎توانند آزادانه در طول صفحه کربنی حرکت کرده، موجب رسانش بار الکتریکی با مقاومت بسیار کم شوند.

نتایج این مطالعه در شماره اخیر مجله Science چاپ شده‌است
    
این گروه تحقیقاتی ـ به سرپرستی Chun Ning Lau ـ دریافتند که تنها مانع پیشروی الکترون‌های گرافن، لبه‎های آن است. Lau ، استادیار بخش فیزیک و ستاره شناسی UCR، می‎گوید:" این الکترون‌ها با هیچ مانع دیگری مواجه نمی‎شوند و مشابه توپ‌های بیلیارد کوانتومی رفتار می‎کنند و خواصی را که از خود بروز می‎دهند، شبیه هر دو خاصیت موجی و ذره‎ای است. Lau متوجه شد که الکترون‌های اصلی و برگشتی می‌توانند وقتی الکترون‌ها در برخورد با یکی از لبه‎های گرافن منعکس می‎شوند، با یکدیگر تداخل کنند.

او با اندازه‎گیری رسانندگی الکتریکی گرافن در دمای فوق‎العاده پایین(K 26/0) این تداخل الکترونیکی را آشکار کرد. وی توضیح می‎دهد:" در چنین دمای پایینی، خواص کوانتومی الکترون‌ها راحت‎تر مطالعه می‎شود. ما دریافتیم که الکترون‌ها در گرافن قادر به بروز خواص موجی هستند که می‎تواند کاربردهای جالبی را نظیر ترانزیستورهای بالیستیک ـ که نوع جدیدی از ترانزیستورهاست ـ و حفره‎های رزونانسی برای الکترون‌ها داشته باشند. یک حفره رزونانسی اتاقکی است شبیه یک ماکروویو آشپزخانه که امواج می‎توانند در آن به جلو و عقب جهش داشته باشند.

Lau و همکارانش در آزمایش‌های خود ابتدا یک صفحه منفرد از گرافن را از گرافیت جدا کردند، سپس الکترودهای نانومقیاسی را به صفحه گرافن متصل و آنها را در یک وسیله سردکننده منجمد کردند و در نهایت، رسانندگی الکتریکی صفحه گرافن را اندازه‎ گرفتند.

گرافن ـ که برای نخستین بار کمتر از سه سال پیش به‌طور آزمایشگاهی جدا شده ـ یک شبکه لانه زنبوری دوبعدی از اتم‌های کربن است که از نظر ساختاری با نانولوله‎های کربنی و باکی‎بال‌ها مرتبط است. گرافن قادر به عملی کردن آزمایش‌های تجربی تعدادی از پدیده‎های فیزیکی است که مکانیک کوانتومی و نسبیت را دربرمی‎گیرند.

خواص بی‎نظیر این ماده، نظیر ظرفیت حمل جریان و رسانندگی گرمایی زیاد، باعث شده تا گرافن به‌عنوان نمونه ایده‎آلی برای اجزای سازنده در مدارهای نیمه‎هادی و کامپیوترها، مورد مطالعه قرار گیرد.

هندسه مسطح آن، امکان ساخت ابزارهای الکترونیکی و دستیابی به دامنه وسیعی از خواص الکتریکی را فراهم می‎سازد. از صفحات گرافن به‌دلیل ضخامت کمشان(فقط به اندازه یک اتم) می‎توان در ساخت ابزارها و تجهیزات الکترونیکی بسیار کوچک استفاده کرد