Undervurder ikke bølgende grafen:Unik elektronik muliggjort af bølgede mønstre, der kanaliserer elektroner

Læg noget grafen ned på en bølget overflade, og du får en guide til en mulig fremtid for todimensionel elektronik.

Rice University-videnskabsmænd fremlagde ideen om, at dyrkning af atomtyk grafen på en blidt tekstureret overflade skaber toppe og dale i arkene, der gør dem til "pseudo-elektromagnetiske" enheder.

Kanalerne skaber deres egne små, men detekterbare magnetiske felter. Ifølge en undersøgelse foretaget af materialeteoretikeren Boris Yakobson, alumnen Henry Yu og forsker Alex Kutana ved Rice's George R. Brown School of Engineering, kunne disse lette optiske enheder i nanoskala som konvergerende linser eller kollimatorer.

Deres undersøgelse vises i American Chemical Societys Nano Letters .

De lover også en måde at opnå en Hall-effekt — en spændingsforskel på tværs af den stærkt ledende grafen — som kunne lette valleytronics-applikationer, der manipulerer, hvordan elektroner fanges i "dale" i en elektronisk båndstruktur.

Valleytronics er relateret til spintronics, hvor en enheds hukommelsesbits er defineret af en elektrons kvantespintilstand. Men i valleytronics har elektroner frihedsgrader i de multiple momentumtilstande (eller dale), de indtager. Disse kan også læses som bits.

Alt dette er muligt, fordi grafen, selvom det kan være en af ​​de stærkeste kendte strukturer, er bøjeligt nok, da det klæber til en overflade under kemisk dampaflejring.

"Substratskulptur giver deformation, som igen ændrer materialets elektroniske struktur og ændrer dens optiske respons eller elektriske ledningsevne," sagde Yu, nu en postdoc-forsker ved Lawrence Livermore National Laboratory. "For at få skarpere substrategenskaber ud over materialets bøjelighed, kan man konstruere defekte placeringer i materialerne, hvilket skaber endnu mere drastiske ændringer i materialeegenskaber."

Yakobson sammenlignede processen med at deponere et ark grafen på en æggekasse. Bumpene i kassen deformerer grafenet og stresser det på en måde, der skaber et elektromagnetisk felt, selv uden elektrisk eller magnetisk input.

"De endeløse design af substratformer giver mulighed for utallige optiske enheder, der kan skabes, hvilket muliggør 2-D elektronoptik," sagde Yakobson. "Denne teknologi er en præcis og effektiv måde at overføre materialebærere i 2-D elektroniske enheder sammenlignet med traditionelle metoder." + Udforsk yderligere

Forskere siger, at 2-D bor kan være bedst til fleksibel elektronik