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生可察看到的帶隙。進一步，還可以經過節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域，就會和激光互相效果，接收或發射光子。這種互相效果招致了電子被反射或發作反向散射，好像撞到一堵“墻”上，這堵“墻”就是帶隙。它與凡間的帶隙分歧，是一種由激光發生的動態帶隙。

　　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，有助于誘導發生某些奇特態物質，如拓撲絕緣體（一種內部絕緣但外表導電功能優越的資料）。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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