Физики узнали причину главного недостатка графена

Модель графена. Изображение AlexanderAlUS/Wikipedia

Группе физиков под руководством Кирилла Болотина из Университета Вандербильда удалось установить причину низкой электронной подвижности в графене. Кроме этого они смогли увеличить этот показатель в три раза. Результаты их работы публикует журнал Nature Communications.

Исследователи помещали слой графена на специальную подложку с позолоченными электродами и измеряли скорость движения электронов при погружении пленки в различные среды. Было установлено, что чем больше вещество, окружающее пленку графена экранирует электрическое поле, тем быстрее движутся электроны в самом графене. Максимальную электронную подвижность 60 000 см2/(В·с) графен показал, когда был погружен в анизол.

Благодаря полученным результатам у исследователей появился не только рецепт увеличения электронной подвижности, но они также получили ответ на вопрос о том, почему её значение у реального графена всегда ниже теоретически возможного.

Теоретически, графен должен иметь электронную подвижность, превосходящую почти все известные материалы. Но в процессе получения материал оказывается загрязнен примесями, которые несут электрический заряд. Их, наряду со складками поверхности, подозревали физики, когда искали причину низкой электронной подвижности. До работы группы Болотина подозрения оставались теоретическими, но теперь получили экспериментальное подтверждение. Увеличение электронной подвижности в среде, которая хорошо экранирует электрическое поле означает, что низкое наблюдаемое значение объясняется влиянием электрического поля примесей.

Графен является аллотропной модификацией углерода, наряду с алмазом и графитом. Он представляет собой пленку толщиной в один атом, где углерод располагается в вершинах гексагональной сетки. Этот материал был получен выходцами из России Константином Новоселовым и Андреем Геймом. За свое открытие они удостоились Нобелевской премии 2010 года.

Обсудить
Наука и техника00:0117 ноября

Пробила дно

Планета-пришелец расколола Землю и сдвинула континенты
С видом на фюрера
Мечту Гитлера воплощают при Меркель, и немцы этому рады
«Этим проклятым американцам мы еще покажем!»
Афганцы полюбили русских и возненавидели США
Они ушли
Русские покидают Сирию. Там остаются тысячи террористов, а войне не видно конца
Реджеп Тайип ЭрдоганВ спину не больно
Россия забыла обиды и взахлеб дружит с Турцией
«Меня не убили, просто развели»
Россиянка влюбилась по уши и лишилась жилья
Что-то встало за окном
Строения, вызывающие самые пошлые ассоциации
С собой не увезешь
Как живут российские олигархи за границей
Его ворсейшество
Бессмертные ковры возвращаются на стены российских квартир