Исследователи из университета Мельбурна стали первыми, кому удалось получить изображения, на которых запечатлено движение электронов в среде двухмерного материала, графена. Использованный для получения снимков новый способ позволяет обойти ряд ограничений, которые препятствовали получению подобных снимков раньше. А изучение поведения электронов в среде сверхтонких материалов должно обеспечить достаточно мощный толчок развитию электроники следующего поколения, спинтроники и квантовых вычислительных технологий.

"Производство электронных устройств следующего поколения, которые, скорее всего, будут основаны на сверхтонких и двухмерных материалах, столкнется со сложностями, связанными с мелкими трещинами и другими дефектами в используемых материалах. Эти дефекты будут вмешиваться и влиять на распространение электрических токов, поведение которых в тонких материалах часто значительно отличается от поведения в среде обычных проводников" - рассказывает профессор Ллойд Холленберг (Lloyd Hollenberg), руководитель Центра квантовых вычислительных и коммуникационных технологий.

Для получения снимков движения электронов группа профессора Холленберга использовала квантовый зонд, на поверхности которого искусственно были созданы так называемые "цветовые пятна". Зонд был изготовлен из чистейшего алмаза, а "цветовые пятна" представляли собой так называемые азотные вакансии, атомы азота, внедренные в кристаллическую решетку недалеко от поверхности кристалла. Поверх поверхности алмазного зонда, вплотную к ней был наложен кусок графеновой пленки, через которую пропускался исследуемый электрический ток.



"Мы освещали алмаз светом зеленого лазера, а "цветовое пятно" переизлучало свет красного цвета, параметры которого зависели от взаимодействия азотной вакансии в алмазе с электронами, перемещающимися в графене" - рассказывает профессор Холленберг, - "Измеряя интенсивность красного света, мы проводим измерение магнитного поля, создаваемого движением электрического тока. При этом, чувствительность оборудования позволяет нам видеть не только особенности движения электронов, но и определять величину влияния на это дефектов, присутствующих в исследуемом материале".

Ученые считают, что данная технология позволит им исследовать особенности движения электрического тока не только в графене, но и в среде множества других двухмерных и сверхтонких материалов. Это, в свою очередь, может обеспечить научные и технологические прорывы в других областях, таких, как разработка аккумуляторных батарей следующего поколения, гибких цветных дисплеев, солнечных батарей и сверхточных датчиков, действующих за счет принципов квантовой механики.





Ключевые слова:
Графен, Электрон, Движение, Электрический, Ток, Снимок, Алмаз, Дефект, Азот, Свет, Лазер

Первоисточник

Другие новости по теме:

Ученые заставили электроны двигаться по заданному пути на поверхности графена

Ученым удалось "увидеть" процесс охлаждения электронов, который длится 30 квадриллионных долей секунды

Графен может использоваться для увеличения эффективности обычных полупроводников

Новые исследования открывают более эффективные пути использования спинтроники.

Новый "алмазный светодиод" способен излучать свет единичными фотонами.

Посетители, находящиеся в группе Гости, не могут оставлять комментарии к данной публикации.