Grafen’i Karakterize Eden Yeni Yöntem Geliştirildi. Bilim adamları, grafenin özelliklerini karakterize eden, bozucu elektrik kontakları uygulamayan, hem grafenin hem de diğer iki boyutlu malzemelerin direncini ve kuantum kapasitesini araştırmalarına olanak tanıyan yeni bir yöntem geliştirdi. İsviçre Nanobilim Enstitüsünden ve Basel Fizik Bölümü’nden araştırmacılar, bulgularını Physical Review ‘de yayınladılar.
Grafen, tek bir karbon atomu tabakasından oluşur. Elmastan daha sert ve çelikten daha güçlüdür, ancak esnek ve bakırdan çok daha iyi bir elektrik iletkenidir. Grafen ilk olarak 2004 yılında izole edildiğinden beri, dünyadaki bilim adamları özelliklerini ve ultra ince materyal için olası uygulamaları araştırıyorlar. Benzer şekilde umut vadeden uygulama alanlarına sahip diğer iki boyutlu malzemeler de mevcuttur; Bununla birlikte, elektronik yapıları üzerinde çok az araştırma yapılmıştır.
Elektrik kontaklarına gerek yok
Elektrik kontakları genellikle grafenin ve diğer iki boyutlu malzemelerin elektronik özelliklerini karakterize etmek için kullanılır. Bununla birlikte, bunlar malzemelerin özelliklerini önemli ölçüde değiştirebilir. İsviçre Nanobilim Enstitüsünden Profesör Christian Schönenberger’in ekibi ve Basel’in Fizik Bölümü’nden ekibi şimdi bu özellikleri temas kurmadan araştırmak için yeni bir yöntem geliştirdi.
Bunu yapmak için, bilim adamları grafen içine izolatör bor nitrür gömülmüş, bunu bir süper iletken üzerine yerleştirmiş ve bir mikrodalga rezonatör ile birleştirilmiştir. Grafenin hem elektriksel direnci hem de kuantum kapasitansı, rezonatörün kalite faktörünü ve rezonans frekansını etkiler. Bu sinyaller çok zayıf olmakla birlikte, süper-iletken rezonatörler kullanılarak yakalanabilirler.
Bilim adamları, rezonatörlerin mikrodalga özelliklerini kapsüllü grafen ile birlikte veya bulunmadan karşılaştırarak, elektrik direncini ve kuantum kapasitansını belirleyebilirler. Schönenberger’in grubundaki doktora öğrencisi Simon Zihlmann, “Bu parametreler, grafenin tam özelliklerinin belirlenmesinde ve sınırlayıcı faktörlerin belirlenmesinde önemlidir” diyor.
Diğer iki boyutlu materyaller için de uygundur
Bor nitrit ile kapsüllenmiş grafen, yöntemin geliştirilmesi sırasında bir prototip malzeme olarak kullanılır. Diğer materyallere entegre edilmiş grafen de aynı şekilde incelenebilir. Buna ek olarak, diğer iki boyutlu malzemeler de elektrik kontakları kullanılmadan karakterize edilebilir; Örneğin, güneş pillerinde ve optik uygulamalarda bulunan yarı iletken molibden disülfidlerdir.
Kaynak : phys