(PhysOrg.com) -- "Il grafene offre molte interessanti potenziali applicazioni per la nanoelettronica, "Florian Banhart racconta PhysOrg.com , "ma non c'è band gap. Questo è un problema ben noto. Senza band gap, la commutazione secondo necessità nei dispositivi elettronici è difficile."

Banhart, uno scienziato presso l'Università di Strasburgo a Strasburgo, Francia, crede che ci sia una soluzione a questo problema. “Tutti cercano di risolvere questo problema, cercando di creare proprietà diverse per creare un gap di banda. La nostra soluzione è drogare con atomi di metallo attaccati a difetti ricostruiti nel grafene”.

Lavorando con Ovidiu Cretu e Julio Rodríguez-Manzo all'Università di Stasburgo, e con Arkady Krasheninnikov all'Università di Helsinki, Risto Nieminen alla Aalto University in Finlandia e Litao Sun alla Southeast University di Nanjing, Cina, Banhart ha sviluppato un metodo per modificare le proprietà del grafene. Il lavoro del gruppo è pubblicato in Lettere di revisione fisica :"Migrazione e localizzazione di atomi di metallo su grafene teso."

"L'idea è quella di poter attaccare qualcosa alla superficie del grafene, modificando alcune delle proprietà per ottenere un gap di banda, ” spiega Banhart. Creando difetti ricostruiti, possiamo potenziare l'attività del grafene e attaccare saldamente gli atomi di metallo, forse producendo un gap di banda.”

Banhart e i suoi colleghi hanno creato strati di grafene che sono stati poi danneggiati. “Abbiamo usato un fascio di elettroni per danneggiare il grafene, "dice Banhart. “Per questo documento, abbiamo usato atomi di tungsteno per legarci al grafene. I difetti che abbiamo creato hanno permesso agli atomi di tungsteno di essere intrappolati dai difetti, creare legami stabili”.

I difetti ricostruiti aumentano l'attività osservata nel grafene, rendendo possibile il legame con altri atomi. “La superficie del grafene è normalmente piuttosto inerte, "Spiega Banhart, “ma difetti come anelli pentagonali o ettagonali ne esaltano l'attività. Abbiamo visto una maggiore attività chimica con il grafene”.

Anche se Banhart e i suoi colleghi sperano che questo lavoro porti all'eventuale creazione di dispositivi nanoelettronici realizzati con grafene, sottolinea che non sono stati in grado di mostrare prove definitive della creazione di band gap. “Non ci sono prove che abbiamo creato un gap di banda, ” ammette. “Ma forse il tungsteno non è l'ideale. L'abbiamo usato perché è grande, e facile da vedere con il microscopio elettronico quando intrappolato dal grafene.”

Banhart dice che il tungsteno ha raggiunto il suo scopo, mostrando che è possibile attaccare atomi di metallo al grafene con l'aiuto di difetti sulla superficie del grafene. Sottolinea inoltre che il loro recente lavoro mostra che è possibile utilizzare questa tecnica per modificare localmente le proprietà del grafene. "Abbiamo dimostrato che il nostro metodo potrebbe essere utilizzato in futuro per controllare meglio le proprietà elettroniche del grafene".

Il prossimo passo è cercare di intrappolare altri atomi usando difetti nel grafene. Banhart vorrebbe anche fare più test sulle proprietà elettroniche del grafene drogato in questo modo. “Sarebbe bene fare più test sul grafene, "dice. “Con più esperimenti, dovremmo essere in grado di iniziare a modellare la struttura elettronica del grafene in modo più accurato. Una volta comprese meglio le proprietà del grafene, dovremmo essere in grado di manipolarli meglio in modo da ottenere un gap di banda, e in modo che possiamo usarli in dispositivi nanoelettronici”.

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