伸展打开了石墨烯的可能性 研究人员表示他们已经找到了一种简单的方法来改善世界最薄材料的半导体性能——就是给它施加一些拉力。在《自然物理学》的信件版块中写道,来自曼彻斯特大学、马德里材料科学研究所和荷兰奈梅亨大学的研究人员报告说,简单地拉伸石墨烯——一种仅有一个原子厚度的二维材料——可以使其成为一种优秀的半导体。虽然石墨烯已成为未来电子学最有前途的材料之一,但一个障碍是其能谱中缺乏‘能隙’。这种能隙是硅及其他半导体行业目前使用的材料的特征。尽管研究人员已能制造比起使用其他材料制造的晶体管更小更快的基于石墨烯的器件,但它们甚至在停机状态也会泄漏能量。这使得在密集集成电路中无法使用它们。但正在《自然物理学》上发表论文的曼彻斯特大学的安德烈·盖姆教授和两名研究人员报告说,如果石墨烯被拉伸,它的电子性质会发生什么变化。这种材料被认为是灵活的,可以在不引起缺陷的情况下拉伸高达20%。他们说,如果沿石墨烯蜂窝晶格的三个主要方向施加力,就会出现一个足够大的能隙——用于电子应用。“拥有既有延展性又有最高电子质量的晶体结构使人想到使用这种组合,”曼彍斯特大学微观科学与纳米技术中心主任、盖姆教授说。石墨烯的应变工程可以有效地导致提供比母材料更好或不同性能的新衍生物。这种‘可调性’对石墨烯来说是独特的。”研究人员说打开这个能隙的机制模仿了石墨烯中非常高磁场的影响——这意味着拉伸还伴随着量子霍尔效应和拓扑相转变等有趣且现在正在积极研究的现象。“应变对电子性质的影响完全是一个未经探索但前景广阔的途径,”波士顿大学和新加坡国立大学物理学教授安东尼奥·卡斯特罗·内托说。“这是一个非常优雅的想法,我对前景感到非常兴奋。没有人可能会预料到效果会如此强大且潜在地有用。” 10月29日,盖姆教授将在曼彻斯特科学节2009年特别讲座中与公众分享他的开创性工作(www.manchestersciencefestival.com)。为启动皇家学会350周年‘地方英雄’活动计划,盖姆教授将与曼彻斯特研究人员羅斯韦尔女爵和史蒂夫·弗贝尔教授一起讨论各自领域的最新进展。编辑者注:盖姆教授可以通过安排安排进行评论。请通过geim@manchester.ac.uk与他取得联系。论文‘应变工程下石墨烯中的能隙和零场量子霍尔效应’已在线上发表于《自然物理学》。可提供插图以配合本文,链接:http://onnes.ph.man.ac.uk/~geim/transfer/cover/ 更多信息请联系传媒关系办公室Alex Waddington,电话0161 274 8387 / 07717 881569。”
