I ricercatori della Tohoku University hanno realizzato una sintesi su scala wafer e ad alto rendimento di nanonastri di grafene sospesi. La dinamica di crescita unica è stata chiarita attraverso esperimenti di confronto, simulazioni di dinamica molecolare e calcoli teorici realizzati con ricercatori dell'Università di Tokyo e dell'Università di Hokkaido.

L'aggiunta di un grado di libertà meccanico alle proprietà elettriche e ottiche di materiali atomicamente sottili può fornire un'eccellente piattaforma per studiare varie fisiche optoelettriche e dispositivi con interazione di movimento meccanico. La fabbricazione su larga scala di tali materiali atomicamente sottili con strutture sospese, resta una sfida.

Guidato dal Prof. Associato Toshiaki Kato, il team ha utilizzato un approccio dal basso verso l'alto per dimostrare la scala dei wafer, sintesi ad alto rendimento di nanonastro di grafene sospeso. Questo metodo ha fatto luce sulle dinamiche di crescita. È possibile integrare più di 1, 000, 000 nanonastri di grafene sospesi in un substrato su scala di wafer con un'elevata resa di oltre il 90%.

"La modellatura di materiali atomicamente sottili in strutture sospese può fornire una piattaforma praticabile per oscillatori meccanici su scala nanometrica, "dice Kato.

I nanonastri di grafene sono strisce di grafene con struttura quasi 1D (larghezza ~ poche decine di nm, lunghezza, ~ pochi μm). Diverso dal grafene 2D, il nanoribbon di grafene include il band gap a seconda della sua larghezza e delle strutture del bordo. Si prevede che verrà utilizzato nelle applicazioni di semiconduttori optoelettrici ad alte prestazioni di prossima generazione.

Kato aggiunge, "L'attualizzazione della sintesi ad alto rendimento e su scala wafer del nanonastro di grafene sospeso avrà un impatto sullo studio del nanonastro di grafene, ed essere utilizzato in applicazioni pratiche in un'ampia varietà di campi."

I dettagli di questo studio sono stati pubblicati online il 2 giugno in Comunicazioni sulla natura .