Grafen Araştırması: Elektronlar Tanımlı Yılan Eğrisinde Hareket Ediyor
Basel Üniversitesi'ndeki fizikçiler; ilk kez, elektronların önceden tanımlanmış bir güzergah boyunca hareket edebildiklerini gösterdiler. Bu hareket tamamen hiçbir kayıp olmadan...
Boğaziçi Üniversitesi - Yazar / Editör
Basel Üniversitesi'ndeki fizikçiler; ilk kez, elektronların önceden tanımlanmış bir güzergah boyunca hareket edebildiklerini gösterdiler. Bu hareket tamamen hiçbir kayıp olmadan gerçekleşiyor ve elektronik biliminde çok sayıda uygulamaya bir temel oluşturabilir. Profesör Christian Schönenberger öncülüğündeki araştırmanın sonuçları Nature Communications 'da yayınlandı.
Araştırma ekibi birkaç yıldır "mucize materyal" grafen üzerine yoğunlaşmışlardı. Basel Üniversitesi'ndeki bilimciler saf grafenin katmanlarını esneten, inceleyen ve yönlendirebilen yöntemler geliştirdiler. Böyle yaparak elektronların bu saf grafende -ışık ışınına benzer- bozulmamış bir halde hareket edebildiklerini keşfettiler. Belirli bir konumdaki elektronu başka bir konuma yönlendirmek için de materyal içerisinde önceden belirlenmiş bir güzergah boyunca elektronların hareketini sağlayan bir yol gösterici planladılar.
Araştırmacılar ilk defa olarak elektronların yönlendiricilerini aktif ve inaktif duruma çevirebilme, ve herhangi bir kayıp söz konusu olmadan onları yönlendirebilme konusunda başarılı oldular. Mekanizma yalnızca grafenin sahip olduğu bir özellikten kaynaklı olarak sadece grafen üzerinde uygulanabildi. Elektrik alan ve manyetik alanın birleştirilmesi; elektronların bir yılan eğrisi boyunca hareket edebilmesi anlamına geliyor. Hareket çizgisi sağa eğiliyor ve sonrasında sola eğiliyor. Pozitif ve negatif yoğunluk dizisinden kaynaklanan bu değişim yalnızca grafen üzerinde farkedilebilen bir olgudur ve yeni bir değişim anahtarı olarak kullanılabilir.
Prof. Christian Schönenberger:
" Grafen üzerindeki bu tipte bir nano-anahtarın geniş bir çeşitlilikteki aygıtları bünyesine katabilir ve basitçe manyetik alan ya da elektrik alanı değiştirerek çalıştırabilir " diyor.
Grafen; ümit verici özelliklere sahip oldukça özel bir materyal. Tek kat karbon atomlarından oluşmuştur ancak mekanik olarak oldukça dayanıklıdır. Mükemmel düzeydeki elektrik iletkenliği grafeni dünyadaki sayısız araştırmanın konusu yapmıştır.
Materyaldeki bu sıradışı özellikler onlarca yıl önce teorik olarak incelenmişti. Fakat grafen, 2004 yılında fizikçiler Andre Geim ve Kostya Novoselov tarafından deneylerde kullanılmak üzere üretilene kadar kullanılamamıştı. İki araştırmacı bir bant (masa bandı) kullanarak grafenin orijinal materyali olan grafitten grafen katmanını ayırdılar. Araştırmacılar grafen araştırmalarını başlatan bu buluşları sayesinde 2010 yılında Nobel Fizik Ödülünü aldılar.
Kapak Görsel: © Adapted by University of Basel with permission from Rickhaus et al., Nature Communications (2015).
Çalışma Referansı: Peter Rickhaus, Péter Makk, Ming-Hao Liu, Endre Tóvári, Markus Weiss, Romain Maurand, Klaus Richter, Christian Schönenberger. Snake trajectories in ultraclean graphene p–n junctions. Nature Communications, 2015; 6: 6470 DOI:10.1038/ncomms7470
Kaynak: Universität Basel
Araştırma ekibi birkaç yıldır "mucize materyal" grafen üzerine yoğunlaşmışlardı. Basel Üniversitesi'ndeki bilimciler saf grafenin katmanlarını esneten, inceleyen ve yönlendirebilen yöntemler geliştirdiler. Böyle yaparak elektronların bu saf grafende -ışık ışınına benzer- bozulmamış bir halde hareket edebildiklerini keşfettiler. Belirli bir konumdaki elektronu başka bir konuma yönlendirmek için de materyal içerisinde önceden belirlenmiş bir güzergah boyunca elektronların hareketini sağlayan bir yol gösterici planladılar.
Elektrik Alan ve Manyetik Alan Birleştirildi
Araştırmacılar ilk defa olarak elektronların yönlendiricilerini aktif ve inaktif duruma çevirebilme, ve herhangi bir kayıp söz konusu olmadan onları yönlendirebilme konusunda başarılı oldular. Mekanizma yalnızca grafenin sahip olduğu bir özellikten kaynaklı olarak sadece grafen üzerinde uygulanabildi. Elektrik alan ve manyetik alanın birleştirilmesi; elektronların bir yılan eğrisi boyunca hareket edebilmesi anlamına geliyor. Hareket çizgisi sağa eğiliyor ve sonrasında sola eğiliyor. Pozitif ve negatif yoğunluk dizisinden kaynaklanan bu değişim yalnızca grafen üzerinde farkedilebilen bir olgudur ve yeni bir değişim anahtarı olarak kullanılabilir.
Prof. Christian Schönenberger:
" Grafen üzerindeki bu tipte bir nano-anahtarın geniş bir çeşitlilikteki aygıtları bünyesine katabilir ve basitçe manyetik alan ya da elektrik alanı değiştirerek çalıştırabilir " diyor.
Sıradışı Özelliklere Sahip Bir Materyal
Grafen; ümit verici özelliklere sahip oldukça özel bir materyal. Tek kat karbon atomlarından oluşmuştur ancak mekanik olarak oldukça dayanıklıdır. Mükemmel düzeydeki elektrik iletkenliği grafeni dünyadaki sayısız araştırmanın konusu yapmıştır.
Materyaldeki bu sıradışı özellikler onlarca yıl önce teorik olarak incelenmişti. Fakat grafen, 2004 yılında fizikçiler Andre Geim ve Kostya Novoselov tarafından deneylerde kullanılmak üzere üretilene kadar kullanılamamıştı. İki araştırmacı bir bant (masa bandı) kullanarak grafenin orijinal materyali olan grafitten grafen katmanını ayırdılar. Araştırmacılar grafen araştırmalarını başlatan bu buluşları sayesinde 2010 yılında Nobel Fizik Ödülünü aldılar.
Kapak Görsel: © Adapted by University of Basel with permission from Rickhaus et al., Nature Communications (2015).
Çalışma Referansı: Peter Rickhaus, Péter Makk, Ming-Hao Liu, Endre Tóvári, Markus Weiss, Romain Maurand, Klaus Richter, Christian Schönenberger. Snake trajectories in ultraclean graphene p–n junctions. Nature Communications, 2015; 6: 6470 DOI:10.1038/ncomms7470
Kaynak: Universität Basel
Kaynak ve İleri Okuma
Etiket
Projelerimizde bize destek olmak ister misiniz?
Dilediğiniz miktarda aylık veya tek seferlik bağış yapabilirsiniz.
Destek Ol
Yorum Yap (0)
Bunlar da İlginizi Çekebilir
29 Ağustos 2015
Nanomaddelerle Gelişen Transistör Teknolojisi
05 Mayıs 2015
Optoelektronik Çağı Geliyor
30 Kasım 2015
Sayborg Güller, Transistör ve Mantık Geçidi Oluyor
10 Haziran 2018
Akı Sığası Geliştirildi Ama "Geleceğe Dönüş" Yapmayı Sağlamıyor