 |
Вы находитесь здесь: dace.ru / Новости химии / Учёные приблизились к созданию искусственного графена
Архивы новостей:
2008 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2009 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2010 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2011 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2012 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2013 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2014 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2015 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2016 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2017 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2018 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2019 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2020 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2021 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2022 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2023 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2024 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2025 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
2026 год:
январь, февраль, март, апрель, май, июнь, июль, август, сентябрь, октябрь, ноябрь, декабрь
Учёные приблизились к созданию искусственного графена
Объединённая группа физиков из Чехии, Франции и Канады сделала широкий шаг к получению искусственного графена.
Наиболее интересной особенностью графена, двумерной модификации углерода, считается его зонная структура, о которой «КЛ» уже не раз рассказывала. Низкоэнергетическая динамика электронов в нём описывается эффективным уравнением, имеющим вид уравнения Дирака для частиц с нулевой массой, движущихся со скоростью ~ 106 м/с. Можно сказать, 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 друг друга.
«Идея создания искусственного графена была высказана довольно давно, — вспоминает один из авторов исследования Лукаш Надворник (Lukas Nádvorník). — Суть её состоит в том, чтобы создать на основе высококачественных двумерных полупроводников, ставших вполне доступными, кристаллы с синтетической гексагональной сотовой решёткой, характерной для графена. Работать с искусственным материалом проще, и экспериментаторам будет удобнее проверять, насколько хорошо графен подходит для тех или иных электронных устройств».
Зонная структура обычного полупроводника (слева) и графена (иллюстрация Berkeley Lab).
«Вообще говоря, двумерные сверхрешётки с периодом в ~100 нм, к которым относится и искусственный графен, изготавливались ещё в девяностых годах прошлого века, — продолжает исследователь. — Тогда учёных, однако, не интересовали дираковские фермионы — то, что отличает графен от других материалов. В своей работе мы обозначили требования к полупроводниковой структуре, при выполнении которых можно рассчитывать на наблюдение дираковских фермионов. Четыре критерия, сформулированных нами, абсолютно прозрачны и легко переводятся в экспериментальную плоскость».
Для проведения опытов, которые должны были подтвердить, что найденные критерии действуют, физики подготовили несколько полупроводниковых образцов. Структура одного из них, созданного с применением методик сухого травления и электронно-лучевой литографии, показана на рисунке ниже. Глубина отверстий в его верхней части менялась, а их диаметр и расстояние между центрами — постоянная решётки — были зафиксированы на отметках в ≈60 и 200 нм (у природного графена параметр решётки, напомним, примерно в тысячу раз уступает указанному значению). Двумерный электронный газ (2DEG) содержался в 20-нанометровой квантовой яме между барьерами из Al0,33Ga0,67As.
«Опыты показали, что создание полнофункционального искусственного графена требует уменьшения постоянной решётки до нескольких десятков нанометров, — завершает рассказ г-н Надворник. — Мы попробуем добиться этого с помощью электронно-лучевой литографии более высокого разрешения или сфокусированного ионного пучка. Надеюсь, первые сообщения о наблюдении безмассовых дираковских фермионов в полупроводниковых структурах такого типа появятся совсем скоро».
Отчёт, подготовленный г-ном Надворником и его коллегами, опубликован в издании New Journal of Physics.
Источник: http://science.compulenta.ru
31.05.2012 17:14 | |
|
