Двухслойный графен


Двухслойный графен.

 

 

Двухслойный графен – разновидность графена, образованная двумя близко расположенными слоями графена. Двухслойный графен обладает уникальными свойствами, что открывает новые возможности использования графеновых материалов.

 




Двухслойный графен:

Двухслойный графен – разновидность графена, образованная двумя близко расположенными слоями графена. Слои графена расположены на расстоянии меньше 1 нм друг от друга. Электроны из одного слоя графена могут туннелировать в другой слой.

Поскольку графен сам по себе облает уникальными свойствами, двухслойный графен также обладает необычными свойствами, отличными от «однослойного» графена.

Двухслойный графен

Рис. 1. АА тип и АВ тип двухслойного графена

@https://mipt.ru/news/uchyenye_razlozhili_po_polochkam_dvukhsloynyy_grafen

Одно из уникальных свойств графена – это высокая подвижность электронов. Электроны и дырки (места для электронов) в графене легко и быстро перемещаются под действием внешнего электрического поля. У однослойного графена нет запрещенной зоны (запрещённых энергетических состояний для электронов), поэтому дырки невозможно закрыть. Через обычный графен ток течет всегда.

Преимуществом же двухслойного графена является возможность локально создавать запрещённую зону и управлять её величиной. Данное уникальное свойство позволит использовать его в микроэлектронике (производстве транзисторов нового поколения и пр.) и оптике.

Другим уникальным свойством двухслойного графена является то, что он под давлением становится невероятно твердыми и прочным, как алмаз, что делает его возможным использование в гибких бронежилетах.

Существует три основных типа двухслойного графена:

– АА тип – узлы кристаллической решётки, представляющих собой шестигранник, двух слоёв графена находятся точно друг над другом,

– AB тип – второй слой графена развёрнут на 60° относительно первого,

– подкрученный тип двухслойного графена – два слоя повёрнуты друг относительно друга на произвольный угол.

Двухслойный графен

Рис. 2. Подкрученный тип двухслойного графена

@https://mipt.ru/news/uchyenye_razlozhili_po_polochkam_dvukhsloynyy_grafen

Каждый из указанных типов двухслойного графена обладает своими особенностями, которые ученым предстоит еще изучить.

Так, ученые установили, что при повороте слоев графена относительно друг друга на “магический угол” (который близок к 1,1 градусу) и температуре, близкой к абсолютному нулю, в нем возникает сверхпроводимость. При этом критическая температура для двухслойного графена составляет примерно 1,7 кельвина, а критическое магнитное поле – около 0,05 тесла (или 500 гаусс) Однако при изменении “магического угла” (т.е. при повороте слоев графена относительно друг друга на другой угол) сверхпроводимость исчезает.

 

Примечание: © Фото https://www.pexels.com, https://pixabay.com, https://mipt.ru/news/uchyenye_razlozhili_po_polochkam_dvukhsloynyy_grafen

 



Еще технологии...











карта сайта