Computersimuleringer tyder på, at grafyner kan være endnu mere nyttige end grafen

(PhysOrg.com) -- De sidste mange år har set en virtuel eksplosion i mængden af ​​forskning dedikeret til grafen, og som et resultat har der været en næsten konstant strøm af nyheder vedrørende nye opdagelser vedrørende dets egenskaber. Nu viser det sig, graphene er ved at blive overhalet af en mere interessant fætter kaldet graphyne. grafen, som de fleste alle ved nu, er et enkelt lag af carbonatomer arrangeret i et sekskantet eller hønsetrådsmønster. Grafyn er også et enkelt lag af kulstofatomer, men det kommer i flere forskellige typer mønstre, hvilket sandsynligvis gør det mere alsidigt. Nu er nye computersimuleringer af dens egenskaber blevet udført af et hold forskere i Tyskland, der melder ind Fysiske anmeldelsesbreve , at deres forskning viser, at nogle typer grafynstrukturer tillader elektronstrøm i kun én retning.

Greaphene, det er blevet bemærket, har ledningselektroner, hvis energi er direkte proportional med deres momentum. Det er også blevet bemærket, at når deres energiniveauer er plottet i tre dimensioner, de antager form af en Dirac-kegle. På grund af dette unikke forhold, ledningselektronerne opfører sig som om de var masseløse, giver dem mulighed for at rejse med meget tæt på lysets hastighed, en meget nyttig egenskab, når man ønsker at forbedre sådanne ting som den nuværende transistorteknologi.

I modsætning til grafen, som har enkelt- eller dobbeltbindinger, graphyn kan have dobbelt- eller tredobbeltbindinger, og det er ikke begrænset til kun et sekskantet mønster. Faktisk ser antallet af mønstre, som det kan eksistere som, ud til at være næsten ubegrænset.

I denne nye forskning, holdet kiggede på tre grafynmønstertyper med deres computersimulering og fandt dem alle i stand til at producere en Dirac-kegle, om end i en lidt anden form; men måske vigtigst en af ​​dem kaldte 6, 6, 12-grafyn, som eksisterer som et mønster af rektangler, skal tillade elektroner at bevæge sig i kun én retning. På grund af dette, siger forskerne, materialer kunne fremstilles, der ikke krævede "doteringsmiddel" eller nancarbonatomer for at give en kilde til elektronerne, såsom tilfældet med grafen.

På trods af at der nogensinde kun er lavet meget små stykker grafyn, forskere er begejstrede for denne forskning, fordi den har vist, at der findes mange grafynmønstertyper, der er i stand til at producere en Dirac-kegle, hvilket betyder, at mange andre materialer også kan være i stand til at gøre det.

© 2011 PhysOrg.com