یک تیم تحقیقاتی از شیمی‌دان‌های دانشگاه بوفالو با استفاده از منبع نور سینکروترون موفق شدند ابر الکترونی را روی سطح
گرافن مشاهده کنند. با استفاده از این تصاویر آنها نشان می‌دهند که چگونه تاخوردگی‌ها، پستی و بلندی‌ها روی گرافن مشکلاتی در هدایت این ماده ایجاد می‌کند.
تصویربرداری از ابر الکترونی گرافن
یک تیم تحقیقاتی از شیمی‌دان‌های دانشگاه بوفالو با استفاده از منبع نور
سینکروترون موفق شدند ابر الکترونی را روی سطح
گرافن مشاهده کنند. با استفاده از این تصاویر آنها نشان می‌دهند که چگونه
تاخوردگی‌ها، پستی و بلندی‌ها روی گرافن مشکلاتی در هدایت این ماده ایجاد
می‌کند.
ساختار منحصربه‌فرد گرافن موجب شده است که هدایت الکتریکی آن بسیار بالا
باشد. البته این هدایت بسیار بالا تنها زمانی اتفاق می‌افتد که ساختار
گرافن کاملا مسطح بوده و در سر راه حمل کننده بار الکتریکی هیچ مانعی وجود
نداشته باشد. چنین شرایطی بسیار ایده‌آل است و در حالت عادی چنین اتفاق
رایج نیست. روش تصویربرداری جدیدی که محققان موسسه ملی استاندارد و فناوری
(NIST)، آزمایشگاه ملی لورنس و سیماتک ابداع کرده‌اند، نشان می‌دهد وقتی
گرافن تا خورده می‌شود یا خم می‌گردد، ابر الکترونی که سطح آن را پوشانیده
است تاب برداشته و موجب دشوار شدن حرکت الکترون از میان آن می شود. زمانی
که گرافن صاف است، الکترون برای عبور از آن دچار مشکلی نیست و به مانند یک
بزرگراه از آن عبور می‌کند. اما با خم شدن گرافن، موانعی بر سر راه گرافن
پدید می‌آید.
برای تصویربرداری از این ابر الکترونی و
فاکتورهای موثر در جریان الکترونی، محققان این پروژه از دو روش استفاده
کردند که در هر دو روش نیاز به سینکروترون بود: میکروسکوپ اشعه ایکس عبوری
روبشی، ساختار ریز جذب اشعه ایکس نزدیک لبه (“NEXAFS”) که نوعی طیف سنجی جذبی
است. نتایج این آزمایشات توسط خوشه‌های کامپیوتری موجود در مرکز برکلی
شبیه‌سازی شدند.
با استفاده از شبیه‌سازی، محققان به درک بهتری از اندازه‌گیری‌های انجام
شده توسط اشعه ایکس رسیدند، آنها توانستند پیش‌بینی بهتری از چگونگی
تغییرات ساختاری در گرافن که روی خواص الکتریکی آن موثر است، داشته باشند.
آنها توانستند مناطقی را روی گرافن ببینند که شیب‌هایی در زوایای مختلف
داشتند. علاوه‌براین محققان دریافتند که آلودگی‌های موجود در سطح گرافن
می‌تواند روی کج شدن ابر الکترونی تاثیر گذارد.
خواص غیر معمولی گرافن موجب شده است که بسیاری از صنایع نظیر کامپیوتر،
انرژی و صنایع دفاعی درصدد استفاده از این ماده باشند. محققان می‌گویند که
هدایت الکتریکی گرافن همانند مس است در حالی که هدایت گرمایی آن از هر
ماده دیگری بهتر است.
اکنون به نظر می‌رسد که شرکت‌‌ها می‌توانند از این ماده در محصولاتی نظیر
جوهرهای هادی، ترانزیستورهای بسیار سریع یا پنل‌های خورشیدی استفاده کنند.
