دانشمندان خالص‌ترین گرافنی را که تاکنون ساخته شده است را مورد مطالعه قرار داده و دریافتند که این ماده کیفیت الکترونیکی بسیار بالا و بی‌سابقه‌ای دارد.
کشف گرافن با کیفیت بسیار بالا
دانشمندان خالص‌ترین گرافنی را که تاکنون ساخته شده است را مورد مطالعه قرار داده و
دریافتند که این ماده کیفیت الکترونیکی بسیار بالا و بی‌سابقه‌ای دارد. این اکتشاف
استاندارد بالایی برای این ماده نسبتاً جدید تعریف کرده و دانشمندان را بر آن داشته
است دریابند که گرافن تا چه حد می‌تواند کامل باشد؟
گروهی از دانشمندان از آزمایشگاه میدان مغناطیسی قوی گرنوبل در فرانسه دریافته‌اندکه
رسانایی الکتریکی گرافن طبیعی آنها تقریباً ۱۰۰ برابر گرافن‌های دیگر است. زمان
پراکنش این نمونه‌ها نیز بسیار بیشتر از تمام گرافن‌هایی است که تاکنون به دست بشر
ساخته شده است. هر دوی این ویژگی‌ها می‌تواند راه را برای توسعه بیشتر فناوری گرافن
در آینده باز کند.
میلان اُرلیتا یکی از پژوهشگران این کار می‌گوید: «اصلی‌ترین یافته این
پژوهش این است که در طبیعت گرافنی وجود دارد که کیفیتش بسیار بهتر از هر
نوع گرافن سنتزی است که با استفاده از دو روش معمول ساخت گرافن تولید می‌شوند.
گرافن سنتزی به دو روش ورقه‌ورقه کردن گرافیت توده‌ای و رشد همبافته ساخته
می‌شود. بنابراین سوالی که در حال حاضر مطرح است دیگر این نیست که تا چه
حدی می‌توان کیفیت گرافن سنتزی را افزایش داد، بلکه این است که چگونه می‌توان
این کار را انجام داد. بنابر عقیده بسیاری از محققان، در حال حاضر محدودیت
کیفیت گرافن است که از توسعه بیشتر فیزیک این ماده جلوگیری می‌کند».
تاکنون تحقیقات زیادی روی ویژگی الکترودینامیک کوانتومی گرافن انجام شده
است. با این حال به نظر می‌رسد به دلیل کیفیت پایین گرافن‌های سنتزی،
پیشرفت بیشتر در این زمینه امکان‌پذیر نیست. به علاوه، بستر گرافن و محیط‌های
دیگر احاطه‌کننده آن تمایل دارند کیفیت الکترونیکی نمونه‌های گرافنی را
کاهش دهند. برای بررسی محدودیت‌های واقعی و پدیده‌های کوانتومی در گرافن،
به نمونه‌هایی با کیفیت بالا نیاز است. در مطالعه‌ای که قبلاً صورت گرفته
است، گروه دیگری از محققان نوعی از گرافن را در سطح گرافیت توده‌ای کشف
کرده‌اند که از پولک‌ها و فلس‌های گرافنی منظم تشکیل شده‌اند. این نوع از
گرافن نه تنها ساختار بسیار خوب و منظمی دارد، بلکه لایه گرافیت زیری نیز
به صورت یک بستر کاملاً مناسب برای مطالعه لایه گرافنی عمل می‌کند و این
مطالعه کاری است که محققان گرنوبل انجام می‌دهند.
مکانیسمی که در پشت ویژگی الکترونیکی بسیار خوب گرافن خالص قرار دارد، خواص
کوانتومی آن و مخصوصاً کوانتیزه شدن کاملاً تعریف شده آن است. این
دانشمندان در بررسی‌های خود دریافتند که حالت‌های الکترونیکی شبه‌دیراک (Dirac-like)
گرافن در میدان مغناطیسی به ضعیفی ۱ میلی‌تسلا کوانتیزه شده و انتظار دارند
این کوانتیزه شدن در میدان به شدت ۱ میکروتسلا هم دوام داشته باشد.
نتایج کار این محققان در مجله Physical Review منتشر شده است.
