石墨烯“多层糕”可做纳米变压器

2012-10-21 10:21:01 admin 168

中国科技网讯据物理学家组织网10月15日(北京时间)报导,英国曼彻斯特大学研讨人员最新研讨显现,把单原子层精确地堆叠起来,有望造出很多新式资料和设备,石墨 烯及有关单原子厚度晶体为此供给了宽广的挑选。他们依照希望的次序,将石墨烯和氮化硼的单原子层晶体一层压一层地堆叠起来,构建出一种“多层糕”,可作为纳 米级的变压器。关联论文宣布在10月14日的《天然·物理学》杂志网站上。

自从2004年初次被分离出来,石墨 烯为许多范畴带来了完全革新的能够。从智能手机、超快宽带、计算机芯片到药物投递,石墨烯有望替代现有硅资料。该研讨由曼彻斯特大 学列昂尼德·波诺马连科和诺贝尔奖得主安德烈·盖姆领导,他们以为,大家没有找到石墨烯真实大显神通的舞台,能发扬它们杰出特点的新设备和新资料还没创造 出来。

在纳米变压器中,因为部分电场的效果,电子在一层金属中移动时会对另一层金属中的电子发生拉力,这一表象称为“库仑拖曳”。而要使用 这一规则,需要将金属一层层离隔,让它们互相绝缘,但分隔的间隔不能超过几个原子距离。这种布局是许多杂乱精密的新式电子和光子设备的根底,包罗许多晶体 管和探测器都选用这一新布局。而现有资料做不到这一点,这对当前的纳米技能而言是个宏大腾跃。

研讨人员将石墨烯作为单原子导电平面,将仅4个原子薄的氮化硼作为电绝缘体。他们先从块状石墨中剥取了石墨烯平面,并用相同技能得到了氮化硼原子层,然后用一种领先的纳米技能,像拼装“垒高”玩具那样将石墨烯和氮化硼晶体一层层堆叠起来,依照希望的层面次序拼装成新晶体。

纳米变压器由曼彻斯特大学的罗曼·戈巴乔夫拼装,他描绘这种技能时说:“这就像《发条钢跳蚤的故事》里的情节,只有用最高倍显微镜才干看到跳蚤在跳舞,乃至还钉着极小的马蹄铁。咱们的纳米‘垒高’就是这种技能的进一步推演。”

盖姆弥补说:“这一研讨还证明了以原子的精度一层层地建立平面,能造出有多种功用的杂乱设备。咱们有一个完好的原子层资料库,只要将这些资料结合起来,就能够创造出天然界中没有的首要新资料,这条路的远景比 石墨乳  烯自身更令人兴奋。”(记者常丽君)

总编辑圈点

随 着大家对宏观世界的物理规则日渐熟稔,有时越小意味着越多惊喜。石墨烯就是承载许多惊喜的细小事物之一。而石墨烯今天带来的惊喜不仅仅源于科学研讨的突 破,也离不开技能手段的前进:如果说当日取得石墨烯的方法略显讨巧,那么今天纳米变压器的成功却离不开微观拼装技能的日渐精进。微观世界由此而生出的种种 美妙远景,明显比石墨烯资料自身更值得大家等待。


 

 

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