Doktorgradskandidat udgiver om graphenes potentiale

Siden grafen først blev isoleret i 2004 ved hjælp af scotch tape, forskere har begejstret henvendt sig til materialet for at opdage dets potentielle anvendelser. Et enkelt lag af kulstofatomer, hvis anvendelser spænder fra ultrahurtig elektronik til biosensorer til fleksible skærme, grafen er stærkt, lys, gennemsigtig, og en leder af varme og elektricitet. Men hvad kan vi gøre med dette nye materiale? Mens forskere over hele kloden skræller lag efter lag af potentiel påføring væk, Milan Begliarbekov, en ph.d.-kandidat ved Stevens Institute of Technology, har fundet nogle unikke anvendelser for dette karakteristiske materiale.

Grafen er ladet med muligheder for Milano. Med hjælp fra et Stevens-fakultet i verdensklasse, støtte fra National Science Foundation (NSF) Graduate Teaching Fellows in K-12 Education (GK-12) program gennem New Jersey Alliance for Engineering Education (NJAEE), og en pris fra Air Force Office of Scientific Research (AFOSR), Milan udfører banebrydende forskning af materialet. Han har allerede udgivet to artikler om grafen i Anvendt fysik bogstaver i jagten på sin ph.d. og har et tredje papir på vej. Begge publicerede artikler er også blevet udvalgt til Virtual Journal of Nanoscale Science and Technology .

Hans første publicerede artikel, "Bestemmelse af kantrenhed i dobbeltlagsgrafen ved hjælp af µ-Raman spektroskopi, " bekræfter en teknik til at skelne mellem monolag og tolags grafen, og introducerer en ny metode til at kvantificere sammensætningen af ​​grafenes chirale kanter gennem µ-Raman spektroskopi.

Milans anden artikel, "Aperiodiske ledningsevnesvingninger i kvasiballistiske grafen-heterojunctions, " etablerer en ny signatur af Klein tunneling i grafen heterojunctions. Forskningen har applikationer i nanoelektronik såsom grafen felteffekt transistorer (GFET), som har vist sig at være i stand til drift med ultrahøj frekvens (300 GHz).

Milans næste artikel, endnu ikke offentliggjort, er "Kvanteinduktans og højfrekvente oscillatorer i grafen nanorribbons." Artiklen foreslår en ny teknik til at måle hastigheden af ​​ultrahøjfrekvente transistorer. I øjeblikket er det meget vanskeligt at måle ultrahøjfrekvente signaler over 40 GHz ved rent elektroniske midler. Imidlertid, Milans forskning indikerer, at grafen nanobånd kan tjene som helelektroniske ultrahøjfrekvente oscillatorer og filtre, som ville udvide mulighederne for højfrekvent elektronik til nye riger.

Siden grafenfly først blev isoleret, meget forskning har fokuseret på materialets anvendelser i nanoelektronik, på grund af dens høje elektriske ledningsevne. Men forskere ved Stevens har taget en anden tilgang, banebrydende anvendelser af dette unikke materiale i optik. Milanos forskning repræsenterer et fint eksempel på denne innovative tænkning.

Da han arbejder med et materiale, hvis største anvendelser måske stadig er urealiseret, Milan siger, at han nyder det niveau af kreativitet, han får, når han udforsker grafens muligheder. "Jeg kan godt lide at arbejde med professor Strauf, på grund af den frihed han giver mig til at vælge mine egne forskningsprojekter, " siger Milan. "Han giver mig mulighed for at udforske ting, jeg finder interessante, i stedet for at bede mig om at arbejde på et foruddefineret forskningsmål."

"I betragtning af, at vores team netop startede for to år siden at arbejde med grafen i et samarbejde med professor Yangs gruppe fra Mekanisk Engineering Department, Milanos forskningssucces er ret bemærkelsesværdig, " siger Dr. Stefan Strauf, Adjunkt i fysik og teknisk fysik (PEP) og direktør for Nanofotonik-laboratoriet. "Milan er en af ​​disse unikke kandidatstuderende, du gerne vil klone til et dusin i dit laboratorium for at implementere alle hans ideer."

Udforskningen af ​​ideer har også ført til skabelsen af ​​et system, der udnytter grafens unikke reaktion på lys. Samarbejde med Stevens fakultet Dr. Stefan Strauf og Dr. Chris Search, som også er adjunkt i PEP, Milan er fast besluttet på at konvertere nye ideer til patenterbar teknologi. "Vi er glade for at kunne meddele, at med hjælp fra Office of Academic Entrepreneurship, Milan er i gang med at ansøge om et patent med en ny anvendelse af grafen, der udnytter sin næsten perfekte effektivitet som dirigent, " siger Dr. Christos Christodoulatos, Professor og lektor i akademisk entreprenørskab.

Ud over AFOSR-bevillingen, Milan blev også støttet af NSF GK-12 programmet gennem NJAEE. Som NJAEE-stipendiat fra 2008 til 2010, Milan arbejdede sammen med lærermentorer i lokale gymnasieklasser for at udsætte yngre elever for banebrydende videnskabs- og ingeniørforskning. GK-12-programmet blev etableret for at støtte NSF's mål om at forbedre videnskaben, teknologi, ingeniørarbejde, og matematik (STEM) læseplaner for K-12 lærere og elever. "NJAEE-programmet giver en unik mulighed for kandidatstuderende til at forbedre deres undervisnings- og kommunikationsevner, indgyder dem ånden af ​​innovation og iværksætteri, and at the same time provides them a forum to share their passion and enthusiasm for science and engineering with younger students, " says Dr. Frank Fisher, Associate Professor of Mechanical Engineering and co-Director of the Stevens Nanotechnology Graduate Program who is a co-PI on the NJAEE project. "Milan was just fantastic as a NJAEE Fellow, and has recently been able to apply these skills as an instructor in the Physics department here at Stevens as well as Queensborough Community College of CUNY."

The patent and papers are the most recent examples of Milan's success at Stevens. As an undergraduate at Stevens, Begliarbekov took advantage of both the Charles V. Schaeffer, Jr. School of Engineering and Sciences and what would become the College of Arts and Letters to graduate with two degrees, a B.S. in Physics and a B.A. in Literature. Having taken graduate-level courses in nanotechnology as an undergraduate, "I was already ahead of the curve, " han siger, when it came to searching for a graduate program.