ایجاد نقاط کوانتومی در صفحات گرافنی

پژوهشگرانی از دانشگاه رایس ادعا می‌کنند که راهی برای افزودن عناصر الکترونیکی و
نوری به ماده شگفت‌انگیز گرافن بدون از دست دادن خواص مکانیکی آن پیدا کرده‌اند.
آنها تکنیکی برای الگودهی شکل هیدروژن‌دار گرافن با نقاط کوانتومی طراحی کرده‌اند
که می‌توانند کاربردهای نوین بسیاری در پی داشته باشد.

گرافان با افزودن اتم‌های هیدروژن به دو طرف ماتریس گرافنی شکل می‌گیرد. این ماده
یک عایق است درحالیکه گرافن مانند فلز رفتار می‌کند.

یاکوبسون می‌گوید: “چنین گذار فازی از گرافن به گرافان که با تغییر خاصیت فلزی به
عایق همراه است می‌تواند فرصت‌های هیجان‌آوری برای نانومهندسان ایجاد کند. اگر از
لحاظ تجربی مشکلی نباشد می‌توانیم از تست‌های آزمایشگاهی به تستهای صنعتی گریز زده
و افزاره‌ها و مدارهای پایدار و بسیار کوچک درست کنیم.” او می‌گوید که این تکنیک
جدید دارای امتیازات ویژه‌ای نسبت به سایر روش‌های موجود جهت ساخت افزاره‌های
الکترونیکی گرافنی است. به‌عنوان مثال در بریدن نانوروبان‌ها و سپس خودآرایی آنها،
که یک فرایند بغرنج است.

این پژوهشگران موفق به کشف این نکته نیز شدند که با برداشتن قطعه‌هایی از زیرشبکه
هیدروژنی، یک سطح شش گوشی به جای می‌ماند که دارای مرزهای تیزی بین گرافن و گرافان
است. این به معنای آن است که هر نقطه به صورت مستقل رفتار می‌کند و بار بسیار کمی
از نقاط کوانتومی گرافن به ماده میزبان گرافانی نشت پیدا می‌کند. اگرچه محققان
دانشگاه رایس هنوز ندانسته‌اند که چطور می‌توانند آرایه‌های نقاط کوانتومی بر روی
ورقه‌های گرافانی ایجاد کنند ولی معتقد هستند که این مشکل “نباید غیرقابل حل باشد.”

این محققان نتایج خود را در مجله‌ی ACS Nano منتشر کرده‌اند.