مشاهده‌ي رسانايي كوانتيزه‌شده در گرافن از سوي محققان IBM

واضح آرشیو وب فارسی:ایسکانیوز: مشاهده‌ي رسانايي كوانتيزه‌شده در گرافن از سوي محققان IBM
تهران-خبرگزاري ايسكانيوز: براي اولين بار رسانايي كوانتيزه‌شده در نوارهاي بسيار باريك گرافني مشاهده شد.
به گزارش روز يكشنبه باشگاه خبرنگاران دانشجويي ايران "ايسكانيوز" اين كشف توسط فيزيكدانان امريكايي انجام شده است و گفته مي‌شود كه از چنين نانونوارهاي گرافني‌اي در آينده در ساخت ترانزيستورهايي كه بسيار كوچكتر از ترانزيستورهاي كنوني هستند استفاده خواهد شد.
در رسانايي كوانتيزه‌شده جريان عبوري از يك سيم بر خلاف تغييرات پيوسته‌ي معمولي با روندي پله‌اي تغيير مي‌كند. گرافن (كه يك صفحه‌ي دوبعدي از كربن با ضخامت تنها يك اتم است) يك نيمه‌رسانا و در عين حال يك رساناي الكتريكي بسيار خوب مي‌باشد و
به همين دليل در آينده مي‌توان از آن در ساخت ابزارهاي الكتريكي بسيار كوچك بهره گرفت. اين ماده يك نيمه‌رساناي «صفر-گاف» است، به اين معنا كه گاف انرژي‌اي بين ترازهاي انرژي اكترون رسانش و والانس وجود ندارد.
وجود چنين گافي به نيمه‌رساناهايي چون سيليكون اجازه مي‌دهد تا در ساخت ترانزيستورها و ساير ابزارهاي الكترونيكي بكار گرفته شوند.
يك راه براي ساخت گاف‌هاي انرژي در يك ماده تبديل آن به يك سيم بسيار نازك است. در چنين حالتي الكترون‌هاي ماده مقيدند تا تنها در يك جهت حركت كنند و به اين ترتيب يك سري از ترازهاي انرژي الكتروني از طريق گاف‌ها از هم جدا مي‌شوند.
اگر ولتاژ مذكور در امتداد چنين سيمي افزايش يابد، جريان در يك رفتار پله‌اي زياد مي‌شود زيرا هر تراز انرژي مي‌تواند تعداد محدود و ثابتي از الكترون‌ها را در خود جاي دهد.
چنين رسانايي كوانتيزه‌اي در نانوسيم‌هاي نيمه‌رساناي بسيار كوچك و نانولوله‌هاي كربني اندازه‌گيري شده بود اما تاكنون چنين خاصيتي براي نانونوارهاي گرافني مشاهده نشده بود. اخيراً يومينگ لين و همكارانش از مركز تحقيقاتي واتسون در IBM توانستند اين اثر را در نانونوارهاي گرافني مشاهده كنند.
لين در اين باره گفت: اين پديده به محققان اجازه مي‌دهد تا براي تحقيقات بنيادي و براي كاربردهاي مورد استفاده در فناوري، به اثرات كوانتومي مختلفي در گرافن دست پيدا كنند. به‌عنوان مثال رفتار رسانايي كوانتيزه شده در گرافن مي‌تواند به عملكردهاي منطقي چندمقداره در سطحي بالاتر از انواع دودويي معمولي رهنمون گردد و همچنين براي ساخت «موجبرهاي كوانتومي» الكتروني تك‌بعدي مورد استفاده قرار گيرد.
هم‌اكنون گروه مذكور در پي آنند تا اثر نابجايي‌هاي لبه‌اي را بر روي رسانايي كوانتيزه‌ي ابزارهاي مذكور بررسي كنند.
همچنين دانشمندان مذكور قصد دارند تا براي دستيابي به رسانايي كوانتومي در دماي اتاق، كانال‌هاي گذار بسيار باريك بسازند. اين خصوصيت براي ساخت ابزارهاي كاربردي بسيار ضروري است./د/184/120
يکشنبه 6 مرداد 1387

این صفحه را در گوگل محبوب کنید

[ارسال شده از: ایسکانیوز]

[مشاهده در: www.iscanews.ir]

[تعداد بازديد از اين مطلب: 107]