تصویربرداری سریع از موج‌های الکترونی گرافن

سریع‌ترین فیلم‌هایی که تاکنون از حرکت الکترون‌ها ساخته شده‌اند، نشان می‌دهند که واکنش میان الکترون‌های گرافن، به‌طور شگفت‌آوری ضعیف است.

سریع‌ترین فیلم‌هایی که تاکنون از حرکت الکترون‌ها ساخته شده‌اند (ساخته‌شده از
پراش پرتوی ایکس خروجی از گرافن)، نشان می‌دهند که واکنش میان الکترون‌های گرافن،
به‌طور شگفت‌آوری ضعیف است.

گرافن یک لایه‌ی تک‌اتمی از کربن است که ساختار الکترونیکی غیر عادی آن، آن را به
گزینه‌ای برای نسل جدید الکترونیک قابل انعطاف و کم‌هزینه تبدیل کرده‌است. یک پرسش
بزرگ این است که آیا الکترون‌های درون گرافن مستقل حرکت می‌کنند و یا حرکت آنها
وابسته به دفع کولنی است.

گروه پیتر آبامونت در دانشگاه ایلینویز در اوربانا شامپین با استفاده از روش
پیشرفته‌ی پراش پرتوی ایکس، از حرکت الکترون‌ها در گرافن با دقت ۵۳۳/۰آنگستروم و
۳/۱۰آتوثانیه تصویربرداری کرده‌اند. نتایج آنها در مجله‌ی Science منتشر شده‌است.

این اندازه‌ها بسیار کوچک و سریع هستند. یک آنگستروم یک ده میلیاردم یک متر است؛ در
حدود پهنای یک اتم هیدروژن و یک آتوثانیه، ۱۰ به توان (۱۸-) ثانیه است.

پژوهشگران دریافته‌اند که گرافن، تراکنش‌های کولنی را به‌صورت مؤثر و شگفت‌آوری
نشان می‌دهد و باعث شده‌ که مانند یک شبه فلز ساده‌ی مستقل از الکترون، عمل کند.
فعالیت آنها چندین سؤال را جواب می‌دهد، از جمله این ‌که چرا گرافن به تنهایی به‌عنوان
یک عایق عمل نمی‌کند. این پژوهش همچنین شیوه‌‌ی جدیدی برای مطالعه‌ی حرکت اجسام
بسیار سریع، ارائه می‌دهد که پنجره‌ای رو به خواص بسیار پایه‌ی مواد ایجاد می‌کند.

گفتنی است که این آزمایش‌ها در آزمایشگاه تحقیقاتی مواد فردریک سیتز در دانشگاه
ایلینویز و مرکز فتون پیشرفته‌ی آزمایشگاه ملی آرگان انجام شده‌اند.