研究人員通過施加電壓將石墨烯薄片變成絕緣體或超導體
蘇黎世聯(lián)邦理工學院的研究人員已經(jīng)成功地將特別準備的石墨烯薄片通過施加電壓變成絕緣體或超導體。這項技術(shù)甚至可以在局部發(fā)揮作用,這意味著在同一個石墨烯薄片上,可以同時實現(xiàn)完全不同的物理特性。 現(xiàn)代電子元件的生產(chǎn)需要具有非常不同性質(zhì)的材料。例如,有隔離器,它不導電,而超導體可以無損耗地輸送電流。為了獲得一個部件的特定功能,通常需要將幾種這樣的材料連接在一起。這通常是不容易的,特別是在處理當今廣泛使用的納米結(jié)構(gòu)時。 由Klaus Ensslin和Thomas Ihn領(lǐng)導的蘇黎世聯(lián)邦理工學院固態(tài)物理實驗室的一個研究小組現(xiàn)在已經(jīng)成功地使一種材料交替表現(xiàn)為絕緣體或超導體,甚至在同一材料的不同位置同時表現(xiàn)為絕緣體和超導體,只需施加電壓即可。他們成果已經(jīng)發(fā)表在科學雜志《自然-納米技術(shù)》上。這項工作得到了國家科研能力中心QSIT(量子科學與技術(shù))的支持。 恩斯林和他的同事們使用的材料有一個有點累贅的名字:"魔角扭曲的雙層石墨烯"。事實上,這個名字隱藏著相當簡單和眾所周知的東西,即碳,但是以一種特殊的形式扭曲。這種材料的起點是石墨烯片,這是只有一個原子厚的碳層。研究人員將這些層中的兩層放在彼此的頂部,使它們的晶軸不平行,而是形成一個正好為1.06度的 "神奇角度"。"這相當棘手,而且還需要在生產(chǎn)過程中準確控制片狀物的溫度。因此,它經(jīng)常出錯,然而,在百分之二十的嘗試中,它是有效的,石墨烯片的原子晶格會產(chǎn)生所謂的摩爾紋圖案,其中材料的電子行為與普通石墨烯不同。 |