02/08/2012 - Weitere Ergebnisse zu potenziellen Anwendungen von Grafen

Menéame

Forscher aus dem Vereinigten Königreich entdeckten ein ungewöhnliches Merkmal von Grafen durch die Demonstration einer Methode, die dieses Material als grundlegendes Element für die Schaffung von neue, nicht begrenzte dreidimensionale Strukturen zu was die Natur in der Lage ist zu produzieren.

Ihre Methode, veröffentlicht in Nature Materials, beinhaltet die Einbeziehung von Grafenschichten unter anderem Isolierschichten, um elektronische Geräte mit einzigartigen Eigenschaften zu erzeugen. Es wird erwartet, dass diese neue Methode eine völlig neue Dimension im Bereich der Physikforschung erreicht.

El Grafen ist ein zweidimensionales Material, das aus einer einzigen Schicht von Kohlenstoffatomen besteht, die in sechseckiger Form oder in Bienenwabenform angeordnet sind. Es ist das schlankste Material der Welt und auch eines der stärksten. Seine elektrische leitfähige Effizienz ähnelt der des Kupfers und übersteigt die anderer Werkstoffe in Bezug auf die Wärmeleitung.

Dieses Team von Wissenschaftlern hat bewiesen, dass eine neue Technik der seitlichen Bildgebung verwendet werden kann, um jede der Atomschichten von Grafen in den Geräten zu beobachten, die sie gebaut haben. Das Team stellte fest, dass die Strukturen praktisch perfekt waren, selbst wenn sich beim Aufbau des Stapels mehr als zehn Schichten ansammelten. Dieser Fortschritt zeigt noch deutlicher, dass Grafen für die neue Generation von Computerchips von großer Bedeutung ist.

Die Methode zur Gewinnung von Seitenbildern, die von den Forschern verwendet wird, funktioniert, indem sie einen dünnen Schnitt aus der Mitte des Gerätes entfernt. Das Gerät vergleicht es mit einem Bodenteil, der es ermöglicht, die geologischen Schichten, die es bilden, ans Licht zu bringen, oder mit einem Stück Kuchen, der jede der Deckungsschichten enthüllt.

Die Wissenschaftler verwendeten einen Ionenstrahl, um die Oberfläche des Grafens zu schneiden und eine Furche auf jeder Seite des zu isolierenden Abschnitts zu graben. Dann wurde eine dünne Schicht aus dem Gerät entfernt.

Dr. Sarah Haigh von der Universität Manchester und Hauptautorin der Studie sagte: "Unsere Schnitte besitzen nur etwa 100 dicke Atome, so dass wir jede Atomschicht des Grafens in der Projektion sehen können. Wir haben herausgefunden, dass die in Grafen beobachtete Rauheit mit seiner Leitfähigkeit zusammenhängt. Natürlich müssen alle elektrischen Messungen durchgeführt werden, bevor Sie das Gerät abschneiden. Wir stellten auch fest, dass die Schichten völlig sauber waren und dass die bei der Herstellung anfallenden Abfälle in isolierte Brunnen gespeist wurden und die Leistung des Geräts nicht beeinträchtigten. Unser Plan geht davon aus, diese neue Methode der seitlichen Bildgebung zu verwenden, um die Leistung unserer Grafen-Geräte zu verbessern.

Zwei der Forscher, die an der Studie teilnahmen, Andre Geim und Konstantin Novoselov, beide an der Universität Manchester, wurden 2010 mit dem Nobelpreis für Physik ausgezeichnet, indem sie Pionierexperimente über das zweidimensionale Material Grafen Hlaing durchführten.

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Weitere Informationen:

Universität Manchester:  http://www.ceas.manchester.ac.uk/

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