Reveller

Graphene Kagome menjanjikan properti yang menarik

Graphene Kagome menjanjikan properti yang menarik


Graphene Kagome dicirikan oleh kisi segi enam dan segitiga biasa. Ini berperilaku sebagai semikonduktor dan mungkin juga memiliki sifat listrik yang tidak biasa. Kredit: R. Pawlak, Departemen Fisika, Universitas Basel

Peneliti di seluruh dunia sedang mencari bahan sintetis baru dengan sifat khusus seperti superkonduktivitas — yaitu, konduksi arus listrik tanpa hambatan. Zat baru ini merupakan langkah penting dalam pengembangan elektronik yang sangat hemat energi. Bahan awal seringkali berupa struktur sarang lebah lapisan tunggal dari atom karbon (graphene).

Perhitungan teoritis memprediksi bahwa senyawa yang dikenal sebagai kagome graphene seharusnya memiliki sifat yang sangat berbeda dengan graphene. Graphene Kagome terdiri dari pola segi enam dan segitiga sama sisi yang mengelilingi satu sama lain. Nama kagome berasal dari seni tenun kagome Jepang kuno, di mana keranjang ditenun dengan pola yang sama.

Kisi kagome dengan properti baru

Peneliti dari Departemen Fisika dan Swiss Nanoscience Institute di University of Basel, bekerja sama dengan University of Bern, kini telah memproduksi dan mempelajari kagome graphene untuk pertama kalinya, seperti yang mereka laporkan dalam jurnal. Kimia terapan. Pengukuran para peneliti telah memberikan hasil yang menjanjikan yang mengarah pada sifat listrik atau magnet yang tidak biasa.

Untuk menghasilkan grafena kagome, tim menerapkan prekursor ke substrat perak dengan deposisi uap dan kemudian memanaskannya untuk membentuk perantara organologam pada permukaan logam. Pemanasan lebih lanjut menghasilkan grafena kagome, yang secara eksklusif terdiri dari atom karbon dan nitrogen dan memiliki pola segi enam dan segitiga yang sama.






Fisikawan dari Universitas Basel untuk pertama kalinya menghasilkan senyawa graphene yang terbuat dari atom karbon dan beberapa atom nitrogen yang membentuk kisi segi enam dan segitiga biasa. Kisi berbentuk sarang lebah yang disebut Kagome ini berperilaku seperti semikonduktor dan juga dapat memiliki sifat listrik yang tidak biasa. Di masa depan, ini dapat digunakan dalam sensor elektronik atau komputer kuantum. Kredit: Institut Ilmu Nano Swiss

Interaksi yang kuat antar elektron

“Kami menggunakan scanning tunneling dan mikroskop gaya atom untuk mempelajari sifat struktural dan elektronik kisi kagome,” lapor Dr. Rémy Pawlak, penulis pertama studi tersebut. Dengan mikroskop semacam ini, peneliti dapat menyelidiki sifat struktural dan kelistrikan material menggunakan ujung yang kecil — dalam hal ini, ujung tersebut diakhiri dengan molekul karbon monoksida individu.

Dalam melakukannya, para peneliti mengamati bahwa elektron dengan energi tertentu, yang dipilih dengan menerapkan tegangan listrik, “terperangkap” di antara segitiga yang muncul di kisi kristal grafena kagome. Perilaku ini dengan jelas membedakan material dari graphene konvensional, di mana elektron didistribusikan ke berbagai status energi dalam kisi — dengan kata lain, terdelokalisasi.

“Pelokalan yang diamati dalam grafena kagome diinginkan dan tepat seperti yang kami cari,” jelas Profesor Ernst Meyer, yang memimpin kelompok tempat proyek dilaksanakan. “Ini menyebabkan interaksi yang kuat antara elektron — dan, pada gilirannya, interaksi ini memberikan dasar untuk fenomena yang tidak biasa, seperti konduksi tanpa hambatan.”

Investigasi lebih lanjut direncanakan

Analisis juga mengungkapkan bahwa graphene kagome memiliki sifat semikonduktor — dengan kata lain, sifat konduktornya dapat dinyalakan atau dimatikan, seperti pada transistor. Dengan cara ini, graphene kagome berbeda secara signifikan dari graphene, yang konduktivitasnya tidak dapat dinyalakan dan dimatikan dengan mudah.

Dalam penyelidikan selanjutnya, tim akan melepaskan kisi kagome dari substrat logamnya dan mempelajari properti elektroniknya lebih lanjut. “Struktur pita datar yang diidentifikasi dalam eksperimen mendukung kalkulasi teoretis, yang memprediksi bahwa fenomena elektronik dan magnetik yang menarik dapat terjadi pada kisi kagome. Di masa mendatang, grafena kagome dapat bertindak sebagai blok bangunan utama dalam komponen elektronik yang berkelanjutan dan efisien,” kata Ernst Meyer.


Ilmuwan membuat skala atom, kisi kagome elektronik 2-D


Informasi lebih lanjut:
Rémy Pawlak dkk. Sintesis Pada-Permukaan dari Nitrogen-Doped Kagome Graphene, Angewandte Chemie Edisi Internasional (2021). DOI: 10.1002 / anie. 202016469

Disediakan oleh Swiss Nanoscience Institute, University of Basel

Kutipan: Graphene Kagome menjanjikan properti yang menarik (2021, 15 Februari) diakses pada 16 Februari 2021 dari https://phys.org/news/2021-02-kagome-graphene-properties.html

Dokumen ini memiliki hak cipta. Selain dari transaksi yang adil untuk tujuan studi atau penelitian pribadi, tidak ada bagian yang boleh direproduksi tanpa izin tertulis. Konten disediakan untuk tujuan informasi saja.


Author : Lagu togel