Наноленты графена с заданными свойствами. Уникальный метод получения
Профессор Константин Амшаров из немецкого университета имени Мартина Лютера в Галле-Виттенберге (MLU) совместно с исследователями из Германии, США и Польши разработали метод, который позволит эффективно получать наноленты графена непосредственно на поверхности полупроводников путем объединения отдельных атомов. Это не только позволяет построить на поверхности оксида титана графеновые ленты, но также тщательно настраивать заданные свойства, так как они определяются формой и шириной материала.
Графеновые наноленты — это узкие полоски графена с шириной порядка 10—100 нм. Наноленты интересны тем, что обладают нелинейным законом дисперсии и полупроводниковыми свойствами из-за наличия запрещённой зоны, которая зависит от ширины ленты и расположения атомов на границах. Таким образом в графеновых нанолентах благодаря квантово-размерному эффекту возможно образование запрещённой зоны, ширина которой обратно пропорциональна поперечному размеру ленты. Графеновые наноленты благодаря этому рассматриваются как важный шаг в создании транзистора на основе графена, который будет работать при комнатной температуре. В отличие от листов атомов углерода, расположенных в виде ячеистых структур, составляющих традиционный графен, наноленты графена состоят из тонких полосок, всего несколько атомов в ширину. В перспективе этот материал имеет большой потенциал в качестве более дешевой и меньшей альтернативы кремниевым транзисторам, которые также будут работать быстрее и потреблять меньше энергии, или в качестве электродов для батарей, которые могут заряжаться всего за несколько минут.
В целом, графеновые наноленты сегодня синтезируются на золотых поверхностях, которые служат катализатором их образования, но золото дорогое и является проводником электричества, что сводит на нет свойства нано-лент. Этот является существенным недостатком, который до сих пор ограничивал их использование за пределами лаборатории, поскольку наноленты должны были аккуратно перенесены на другую поверхность, что является нелегкой задачей.
Способность производить настраиваемые графеновые наноленты непосредственно на полупроводниковых поверхностях без необходимости использования металлических поверхностей, которые нейтрализуют их способности, по мнению команды открывает широкие возможности. Они включают в себя не только хранение данных, но и потенциально выступают в качестве эффективных полупроводников для современных электронных устройств, включая квантовые компьютеры.
Источник: Наука и техника
Дата публикации: 04.07.2020
Первоисточник: Science