Højdepunkt:Nanopatterning af grafen

Center for nanoskala materialer (CNM) hos Argonne National Laboratory -brugere fra Politecnico di Milano i Italien, samarbejder med forskere i gruppen Electronic &Magnetic Materials &Devices, har demonstreret den reversible og lokale modifikation af grafens elektroniske egenskaber ved hydrogenpassivering og efterfølgende elektronstimuleret brintdesorption med et scanningstunnelmikroskop (STM) tip.

Graphen er en næsten ideel todimensionel leder, der består af et enkelt ark med sekskantet pakket carbonatomer. Hydrogenpassiveringen ændrer grafens elektroniske egenskaber, åbner et hul i den lokale tæthed af stater.

Den isolerende tilstand vendes ved lokal desorption af brintet, hvorpå de uændrede elektroniske ejendomme genvindes. Ved hjælp af denne mekanisme, grafenmønstre kan “skrives” på skalaer med nanometerlængde. For mønstrede områder 20 nm eller større, de iboende elektroniske egenskaber for grafen genvindes fuldstændigt. Under 20 nm, dramatiske variationer i de elektroniske egenskaber observeres.

Denne reversible og lokale mekanisme har vidtrækkende konsekvenser for nanoskala kredsløb fremstillet af dette revolutionerende materiale.