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開辟出新的原子級切確石墨烯納米帶異質結傳感器
來歷:賽斯維傳感器網 頒發于 2021/6/10

圖片來歷:Pixabay/CC0

由科隆大學帶領的一個國際研討小組初次勝利地毗連了幾個由石墨烯(一種碳的變體)制成的原子級切確納米帶,以構成龐雜的布局。迷信家們已分解并用光譜表征了納米帶異質結。而后他們能夠或許將異質結集成到電子元件中。經由過程這類體例,他們締造了一種對原子和份子高度敏感的新型傳感器。他們的研討成果已在《天然通信》上以“原子切確石墨烯納米帶異質結中的地道電流調制”為標題頒發. 這項任務是在嘗試物理研討所與科隆大學化學系和蒙特利爾、新西伯利亞、廣島和伯克利的研討小組的緊密親密協作下停止的。它由德國研討基金會 (DFG) 和歐洲研討委員會 (ERC) 贊助。


石墨烯納米帶的異質結只要一納米——百萬分之一毫米——寬。石墨烯僅由單層碳原子構成,被以為是天下上最薄的資料。2010 年,曼徹斯特的研討職員初次勝利制作出單原子層的石墨烯,并是以獲得了諾貝爾獎。“石墨烯 納米帶用于制作傳感器的異質結各有 7 個和 14 個碳原子寬,約 50 納米長。它們的出格的地方在于它們的邊緣不缺點。嘗試物理研討所的 Boris Senkovskiy 博士詮釋說,這便是為甚么它們被稱為“原子級切確”納米帶的緣由。研討職員在短端毗連了幾個如許的納米帶異質結,從而建立了更龐雜的異質布局,作為地道勢壘。


利用角分辯光電子發射、光譜學和掃描地道顯微鏡研討異質布局。鄙人一步中,天生的異質布局被集成到電子裝備中。的電流流過納米帶異質布局由量子力學的地道效應安排。這象征著在某些前提下,電子能夠經由過程“地道效應”降服原子中現有的能壘,是以即便勢壘大于電子的可用能量,電流也會活動。


研討職員構建了一種新型傳感器,用于從納米帶異質布局中吸附原子和份子。經由過程異質布局的地道電流對外表上堆集的吸附物出格敏感。也便是說,當原子或份子(比方氣體)堆積在傳感器外表時,電流強度會產生變更。“咱們構建的原型傳感器具備超卓的機能。除其余外,它出格敏感,乃至能夠用于丈量最少許的吸附物,”嘗試物理研討所研討小組組長亞歷山大·格魯內斯傳授說.


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