پژوهشگران در موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) از برهم‌کنش گرافن با بستری که در افزاره‌های معمول استفاده می‌شود، جزئیات میکروسکوپی ارائه کرده‌اند. این اندازه‌گیری‌های جدید نشان می‌دهند که لایه لایه کردن گرافن روی یک بستر، سطح هموار و صاف آن را تبدیل به سطحی پر از پستی و بلندی می‌کند. این سطح ناهموار حرکت الکترون‌ها را مشکل‌تر می‌کند. این نتایج نشان می‌دهند که خواص ایده‌آل گرافن فقط موقعی که از محیط مجزا است، قابل دسترس می‌باشند.
اندازه‌گیری در مقایس اتمی: کلید ساخت افزاره‌های گرافنی
پژوهشگران در موسسه ملی استانداردها و فناوری (NIST) از برهم‌کنش گرافن با بستری که
در افزاره‌های معمول استفاده می‌شود، جزئیات میکروسکوپی ارائه کرده‌اند. این اندازه‌گیری‌های
جدید نشان می‌دهند که لایه لایه کردن گرافن روی یک بستر، سطح هموار و صاف آن را
تبدیل به سطحی پر از پستی و بلندی می‌کند. این سطح ناهموار حرکت الکترون‌ها را مشکل‌تر
می‌کند. این نتایج نشان می‌دهند که خواص ایده‌آل گرافن فقط موقعی که از محیط مجزا
است، قابل دسترس می‌باشند.
نیکولای ژیتنو، یکی از این پژوهشگران، می‌گوید: ما برای اولین بار اندازه‌گیری‌های
میکروسکوپ تونل‌زنی پیمایشگر (STM) را در ترکیب با یک میدان مغناطیسی انجام دادیم.
این میدان مغناطیسی مسیر حرکت حامل‌های بار را منحنی‌شکل می‌کند و بتدریج فرآیندهای
تفرق و متمرکز کردن را با کنترل چگالی بار در گرافن تغییر می‌دهد.
این پژوهشگران برای انجام آزمایش‌های خود، ساختاری ساختند که شامل یک صفحه تک اتمی
گرافن و لایه رسانای دیگری بود که بوسیله یک لایه عایق از همدیگر مجزا شده بودند.
موقعی که لایه رسانای پایینی باردار می‌شود، یک بار مخالف و یکسان در گرافن القاء
می‌کند.
ژیتنو می‌گوید: ما برای اولین بار دیدیم که چگونه چگالی بارها بعنوان تابعی از مکان
فضایی تغییر می‌کند. این تغییر چگالی در نتیجه پتانسیل تخریب‌کننده‌ای است که می‌تواند
بوسیله ناخالصی‌های باردار در لایه سیلیکای عایق یا بدام افتاده در فصل مشترک بین
گرافن و این لایه عایق در طول فرآیند ساخت، ایجاد شود. همچنین ناهمواری این بستر می‌تواند
سبب تغییرشکل گرافن شده و این پتاسیل تخریب‌کننده را ایجاد کند.
طول فضایی ویژه این تغییرات پتانسیل نسبتاً کوچک و در حد ۳۰ تا ۵۰ نانومتر است و به
همین دلیل است که یک میکروسکوپ تونل‌زنی پیمایشگر، ابزاری مناسب برای بررسی
پدیده‌های فیزیکی در این مقایس‌های طولی است. این نوسان‌های چگالی بسته به چگالی
کلی حامل بار در گرافن، می‌توانند بسیار مهم باشند.
ژیتنو می‌گوید: برای مثال، در چگالی‌های پایین، ما هرگز نمی‌توانیم به چگای صفر
گرافن ایده‌آل برسیم، در عوض علامت حامل‌های بار می‌تواند از یک مکان به مکان دیگر
تغییر کند.
همچنین او اشاره می‌کند که این پتانسیل تخریب‌کننده، جدا از نوسان‌های چگالی، مقدار
رسانایی که لازم است تا لایه گرافنی سبب تفرق و متمرکز کردن بار شود، را معین
می‌کند.
این پژوهشگران جزئیات نتایج کار تحقیقاتی خود را در مجله‌ی Nature Physics منتشر
کرده‌اند.
