中紅外激光有望為石墨烯材料進軍電子領域打開大門

來源：科技日報   轉載發(fā)表：金湖聯儀自控設備有限公司  時間：2011-06-14

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【本報訊 】 作為一種單層碳原子晶體，石墨烯有著優(yōu)秀的物理性質和共同的電子性質，但它的一個致命缺陷是沒有帶隙，這讓它很難在電子設備中發(fā)揚效果。據美國物理學家組織網6月20日報道，來自阿根廷科爾多瓦國立大學、德國亞琛工業(yè)大學和西班牙巴塞羅那大學的一個結合研討小組提出一種新想象：應用中紅外激光照耀石墨烯，制造出人工動態(tài)帶隙。該研討有望為石墨烯資料進軍電子范疇翻開大門。論文宣布在《使用物理快報》網站上。

　　石墨烯是一種零帶隙半導體，其性質顯示就好像沒有帶隙，這意味著石墨烯無法作為節(jié)制電流的“開關”。而翻開或封閉電流構成了核算機中1和0的編碼信息，這種“開關”功用對轉換器、晶體管等電子設備來說至關主要。“恰是由于沒有帶隙，障礙了石墨烯這種奇特資料的普遍使用。”阿根廷科爾多瓦國立大學物理學家路易斯·福·托里斯說。

　　研討人員在論文中具體剖析了這一問題，分析了激光場和石墨烯中電子互相效果的方法。依據他們的猜測，用中紅外激光照耀石墨烯資料，能在它的電子構造中發(fā)生可察看到的帶隙。進一步，還可以經過節(jié)制激光的極性對帶隙進行調理。

　　福·托里斯分析說，要害是如何經過石墨烯和激光場的互相效果，讓極化的光在石墨烯上“翻開”帶隙。例如，讓電子從左到右進入被激光場照亮的區(qū)域，就會和激光互相效果，接收或發(fā)射光子。這種互相效果招致了電子被反射或發(fā)作反向散射，好像撞到一堵“墻”上，這堵“墻”就是帶隙。它與凡間的帶隙分歧，是一種由激光發(fā)生的動態(tài)帶隙。

　　該研討在根底研討和技能使用方面都具有主要意義。福·托里斯說：“石墨烯的非凡電子構造與激光互相效果，有助于誘導發(fā)生某些奇特態(tài)物質，如拓撲絕緣體（一種內部絕緣但外表導電功能優(yōu)越的資料）。而從使用角度看，這種技能能帶來更多的光電設備新種類，將光轉換為電旌旗燈號。”

　　研討人員透露表現，他們曾經完成了精密的參數調整，如激光頻率、擴大等，下一步就是經過實行來證實該理論。

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