研究人员研究了“ Kagome”石墨烯并报告了有希望的结果

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Kagome石墨烯显示出令人着迷的性能图像Kagome石墨烯的特征在于六边形和三角形的规则晶格。图片来源:R。Pawlak,巴塞尔大学物理系


来自巴塞尔大学物理系和瑞士纳米科学研究所的研究人员与伯尔尼大学合作,最近生产并研究了一种称为“ kagome石墨烯”的化合物,该化合物由规则的六边形和彼此包围的等边三角形。kagome这个名字源于日本古老的kagome编织艺术,它以相同的图案编织篮子。

Kagome石墨烯的特征在于六边形和三角形的规则晶格。图片来源:R。Pawlak,巴塞尔大学物理系

据报道,该团队的测量已经取得了令人鼓舞的结果,表明该材料具有异常的电或磁性能。

为了生产kagome石墨烯,研究小组通过气相沉积将前体施加到银基材上,然后对其进行加热以在金属表面上形成有机金属中间体。进一步加热产生的kagome石墨烯,其仅由碳和氮原子组成,并具有相同的六边形和三角形规则图案。


该研究的第一作者RémyPawlak博士说:“我们使用扫描隧道显微镜和原子力显微镜研究了kagome晶格的结构和电子性质。使用这种显微镜,研究人员可以使用一个细小的探针来探测材料的结构和电学特性,在这种情况下,探针的末端被单个的一氧化碳分子终止。

通过这样做,研究人员观察到,通过施加电压选择的具有确定能量的电子被“捕获”在出现在舞果石墨烯的晶格中的三角形之间。这种行为清楚地将材料与传统的石墨烯区分开来,在传统的石墨烯中,电子分布在晶格中的各种能态上,换句话说,它们已离域。

“在kagome石墨烯中观察到的本地化是可取的,而且正是我们所寻找的。”负责项目执行小组的恩斯特·迈耶(Ernst Meyer)教授解释说。“它引起电子之间的强烈相互作用,而这些相互作用又为异常现象提供了基础,例如没有电阻的传导。”

分析还显示,kagome石墨烯具有半导体特性-换句话说,可以像使用晶体管一样打开或关闭其导电特性。以这种方式,kagome石墨烯与石墨烯显着不同,石墨烯的导电性无法轻易打开和关闭。

该小组计划通过将kagome晶格从其金属基材上分离下来并进一步研究其电子性能,来继续研究这种材料。“实验中确定的平带结构为理论计算提供了支持,这些理论预测,kagome晶格中可能会出现令人兴奋的电子和磁性现象。将来,kagome石墨烯将成为可持续和高效电子组件的关键组成部分。”恩斯特·迈耶(Ernst Meyer)。


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