多國(guó)確定人工制造石墨烯指南

盡管石墨烯具有非凡的特性，但并不完美。然而，它是一個(gè)非常好的樣品，可以基于它改造出具有新特性的完美材料。據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)近日?qǐng)?bào)道，一個(gè)來自美國(guó)、加拿大、法國(guó)和捷克共和國(guó)的國(guó)際科學(xué)家團(tuán)隊(duì)在一項(xiàng)新研究中已經(jīng)確定人造石墨烯所需的主要標(biāo)準(zhǔn)，為在實(shí)驗(yàn)中合成這種材料提供了指南。該研究成果發(fā)表在最近一期《新物理學(xué)雜志》上。

美國(guó)紐約布法羅大學(xué)維博爾尼補(bǔ)充說，在未來的實(shí)驗(yàn)中人為制造石墨烯將充滿挑戰(zhàn)，但卻是可行的。我們沒有看到任何阻止制造石墨烯的主要障礙，但技術(shù)上卻相當(dāng)棘手，比如找到一定數(shù)量參數(shù)的合適材料，包括載流子密度、調(diào)制電勢(shì)強(qiáng)度和晶格常數(shù)等。我們的工作是系統(tǒng)地解決問題，把數(shù)量上的實(shí)驗(yàn)結(jié)果與理論上明確的標(biāo)準(zhǔn)相比較。

人造石墨與天然石墨相比具有一定的優(yōu)勢(shì)，例如其晶體結(jié)構(gòu)形式可以是多種多樣的。正如研究人員解釋的，天然石墨烯的晶體結(jié)構(gòu)是固定的，包括一個(gè)完美的蜂窩晶格，碳與碳的距離為0.142納米。與此相反，通過電子束光刻的方式，可將人造石墨烯形成半導(dǎo)體多分子層，而不是只有一個(gè)精確的晶格形式或一個(gè)晶格常數(shù)。

研究人員說，下一步計(jì)劃在實(shí)驗(yàn)室用可行的方法創(chuàng)造人造石墨烯，以進(jìn)一步將晶格常數(shù)（應(yīng)用潛力的周期性）降低到幾十納米。為了實(shí)現(xiàn)這一目標(biāo)，他們打算利用更高分辨率的電子束光刻或聚焦離子束技術(shù)，并希望廣泛存在的實(shí)驗(yàn)技術(shù)（紅外/赫茲、可見光譜或電子運(yùn)輸）能夠在人造石墨烯中提供狄拉克費(fèi)米子的證據(jù)。