1
ستاد ویژه توسعه فناوری نانو Iran Nanotechnology Innovation Council بستن
  • ستاد ویژه توسعه فناوری نانو

  • بانک اطلاعات شاخص های فناوری نانو

  • سایت جشنواره فناوری نانو

  • سیستم جامع آموزش فناوری نانو

  • شبکه آزمایشگاهی فناوری نانو

  • موسسه خدمات فناوری تا بازار

  • کمیته استانداردسازی فناوری نانو

  • پایگاه اشتغال فناوری نانو

  • کمیته نانو فناوری وزارت بهداشت

  • جشنواره برترین ها

  • مجمع بین المللی اقتصاد نانو

  • اکو نانو

  • پایگاه اطلاع رسانی محصولات فناوری نانو ایران

  • شبکه ایمنی نانو

  • همایش ایمنی در نانو

  • گالری چند رسانه ای نانو

  • تجهیزات فناوری نانو

  • صنعت و بازار

  • باشگاه نانو

تولید ساختاری شبیه گرافن با استفاده از STM

کلمات کلیدی : گرافن - میکروسکپ تونلی روبشی STM تاریخ خبر : 1391/02/02 تعداد بازدید : 3136

محققان آمریکایی با استفاده از میکروسکوپ STM منوکسید کربن را روی سطح مس قرار داده که با این کار ساختارهایی شبیه گرافن تولید کردند.

نتایج همایش نهایی پروژه NanoCap

محققان آمریکایی با استفاده از میکروسکوپ STM منوکسید کربن را روی سطح مس قرار داده که با این کار ساختارهایی شبیه گرافن تولید کردند.

پژوهشگران آمریکایی موفق شدند اولین نمونه مصنوعی از گرافن را تولید کنند که دارای خواص الکترونیکی خاصی است به‌طوری که می‌توان گرافن را به شکلی که در حالت طبیعی امکان پذیر نیست کنترل کرد. از این نمونه می‌توان برای مطالعه خواصی موسوم به فرمیون‌های دیرک استفاده کرد که به گرافن خواص الکترونیکی ویژه‌ای اعطا می‌کند. با این کار می‌توان نسل جدیدی از مواد کوانتومی و ادواتی با رفتارهای عجیب تولید کرد.

گرافن ماده‌ای است از جنس کربن که دارای شبکه لانه زنبوری است. پژوهشگران می‌دانند که الکترون در این ماده به‌صورتی حرکت می‌کند که گویی جرم نداشته و سرعت آن نزدیک سرعت نور است. به این ذرات، فرمیون‌های دیرک بی‌جرم گفته می‌شود که رفتارشان می‌تواند برای مصارف مختلف به‌کار گرفته شود. برای مثال می‌توان از آنها در ترانزیستورهای بسیار سریع استفاده کرد.

این مولکول گرافن جدید دارای ساختاری بسیار شبیه گرافن طبیعی است با این تفاوت که خواص الکترونیکی آن به‌راحتی قابل کنترل است. برای ساخت این مولکول باید از میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی مجهز به نوک ایریدیوم استفاده کرد، به‌طوری که در دمای پایین مولکول‌های منوکسید کربن روی بستر صافی از مس قرار می‌گیرد. منوکسید کربن، الکترون‌های آزاد در حال حرکت را روی سطح مس دفع کرده و آنها را وادار می‌کند تا به‌صورت الگویی لانه‌زنبوری در آید، چنین الکترون‌هایی به شکل الکترون‌های بدون جرم گرافن عمل می‌کنند.

مانوهاران، از محققان این پروژه، می‌گوید ما به اندازه‌گیری هدایت الکترون‌هایی که از درون این ماده عبور می‌کنند نشان دادیم که این الکترون ها فرمیون‌های دیرک بدون جرم هستند. ما نشان دادیم که این نتایج با معادله دیرک دو بعدی قابل توجیه است در حالی که معادله شرودینگر جوابگو نیست.

پژوهشگران با تغییر محل مولکول‌های منوکسید کربن روی سطح مس توانستند خواص الکترون را در مولکول گرافن تنظیم کنند. تغییر محل مولکول‌های منوکسید کربن موجب کج شدن ساختار شبکه گرافن شده به‌صورتی که این ماده در چند جهت کشیده می‌شود. محققان با اعمال نقص یا ناخالصی در این سیستم، دانسیته الکترون‌ها را روی سطح مس تنظیم کردند.

این اولین باری است که مولکول گرافن با این نوع طراحی ساخته می‌شود محققان امیدوارند که بتوانند دیگر نانوساختارها را نیز با این روش تولید کنند.

نتایج این تحقیق در نشریه Nature  به چاپ رسیده است.