研究人員發(fā)現(xiàn),當(dāng)受到磁場影響的時候,磊晶
石墨烯的完美晶體結(jié)構(gòu)會重新排列成區(qū)域能隙(local band gaps)的云紋干擾圖案(moire interference pattern)。該種
石墨烯中相鄰單層間的位置相關(guān)原子對齊方式,會形成一種規(guī)則性、不導(dǎo)電的圖案區(qū)域,可望應(yīng)用在未來的碳材料電子組件中,并用磁性來控制開關(guān)。
“我們的發(fā)現(xiàn),是用一種有趣的方法讓有效質(zhì)量的石墨烯排列出圖案,并用磁場來控制圖案的開與關(guān)。”美國喬治亞理工大學(xué)(Georgia Tech)教授Phillip First表示,“這種方法是否能有實際的應(yīng)用成果仍待觀察,但卻為一幅不可預(yù)期也無法預(yù)測的拼圖帶來了關(guān)鍵的一片!
First 指出,如果雙層石墨烯場效晶體管是可用的,當(dāng)磁場開關(guān)打開,行經(jīng)石墨烯的電子一定得環(huán)繞著不導(dǎo)電的“死區(qū)”穿梭,并制作出能被清晰辨認(rèn)的干擾圖案;他補充指出:“與石墨烯晶格匹配的基板或是絕緣閘,例如氮化硼(boron nitride),也可能產(chǎn)生與我們所觀察到的現(xiàn)象類似的組織不均勻性(oinhomogeneity)。”
理論上,當(dāng)受到磁場影響時,石墨烯中的電子會以完美的回旋軌道運行;但研究人員發(fā)現(xiàn),實際上石墨烯表面的絕緣能隙會形成一個阻絕電子的區(qū)塊。這種機制產(chǎn)生的原因,被認(rèn)為是因為石墨烯內(nèi)部每一層的晶格方向稍有不同,導(dǎo)致出現(xiàn)云紋圖案。
“例如遠(yuǎn)紅外線激光等光學(xué)組件,可能是以量子化回旋軌道的離散能量(discrete energies)間的過渡性來制作;”First預(yù)測:“我們在這個研究中所觀察到的新能隙,可望通過導(dǎo)入額外的能量狀態(tài),對這些光學(xué)組件的性能產(chǎn)生影響!
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