بررسی اثر لایه فوقانی گرافن روی لایه‌های زیرین

از کشف گرافن تا کنون، تحقیقاتی بسیاری درباره این ماده صورت گرفته است اما هنوز ابهامات زیادی باقی است. اخیرا محققان آمریکایی به بررسی تاثیر حرکت الکترون در لایه‌های گرافن پرداخته و برخی نتایج آن را توضیح دادند.

از کشف گرافن تا کنون، تحقیقاتی بسیاری درباره این ماده صورت گرفته است اما هنوز
ابهامات زیادی باقی است. اخیرا محققان آمریکایی به بررسی تاثیر حرکت الکترون در
لایه‌های گرافن پرداخته و برخی نتایج آن را توضیح دادند.

از زمانی که گرافن در سال ۲۰۰۴ از گرافیت بدست آمد، این ماده در کانون توجه محققان
برای توسعه فناوری بوده است. برای تولید این ماده می‌توان آن را روی سطح بلورهای
کاربید سیلیس نشست داد.‌ برخلاف گرافیت، لایه‌های گرافن می‌توانند بچرخند به‌طوری
که اتم‌ها مرتب نباشند. این چرخش موجب نتایج عجیبی در این ماده می‌شود که توسط
میکروسکوپ تونل‌زنی روبشی در مرکز تحقیقات علوم و فناوری نانو مورد بررسی قرار
گرفته است.

یک تیم تحقیقاتی از دانشگاه مریلند با همکاری محققانی از دانشگاه تگزاس موفق به
نشان دهند دادن این موضوع شدندکه چگونه برهمکنش الکترواستاتیک میان الکترون‌های
لایه‌های مختلف چند لایه گرافن می‌تواند روی خواص لایه فوقانی آن اثر گذارد.

در میدان مغناطیسی بالا و دمای کم، لایه فوقانی به مانند یک عایق عمل می‌کند، اما
این ورقه می‌تواند بار را به دیگر لایه‌ها انتقال دهد. نتایج تحقیقات نشان داد که
در میدان‌های بسیار بالا، طیف دارای یک شکاف است به‌طوری که نمی‌توان آن را با
سیستم تک ذره‌ای ساده توضیح داد. الکترون‌ها در لایه بالایی با دیگر الکترون‌ها
برهمکنش می‌دهند که این برهمکنش می‌تواند با الکترون‌های همان لایه یا لایه‌های
دیگر باشد. با بررسی جنبه‌های مختلف اطلاعات تجربی بدست آمده در این آزمایش‌ها،
مشخص شد که چگونه الکترون‌ها بین لایه‌های مختلف انتقال می‌یابند. همچنین تحت شرایط
مناسب، یک حالت همبسته می‌تواند میان الکترون‌ها در لایه فوقانی و دیگر لایه‌ها
ایجاد شود.

هرچند که تحقیقات نظری و آزمایشات مختلفی لازم است تا این نتایج تایید شود، اما این
پروژه نشان داد که پدیده‌های جالب مختلفی وجود دارد که در حال ظهور هستند، مانند
پازل علمی لایه‌های گرافن که راز گشایی شد.