Le graphène est constitué d'une seule couche d'atomes de carbone disposés en un réseau hexagonal. Ce matériau est très flexible et possède d'excellentes propriétés électroniques, ce qui le rend intéressant pour de nombreuses applications, notamment les composants électroniques.
Des chercheurs dirigés par le professeur Christian Schönenberger de l'Institut suisse de nanoscience et du département de physique de l'université de Bâle ont étudié comment manipuler lepropriétés électroniques des matériaux par étirement mécanique.Pour ce faire, ils ont mis au point un dispositif permettant d'étirer de manière contrôlée la couche de graphène atomiquement mince tout en mesurant ses propriétés électroniques.
Lorsqu'une pression est appliquée par le bas, le composant se déforme. Cela provoque l'allongement de la couche de graphène intégrée et modifie ses propriétés électriques.
Sandwiches sur l'étagère
Les scientifiques ont d'abord réalisé une structure en « sandwich » composée d'une couche de graphène prise en sandwich entre deux couches de nitrure de bore. Les composants munis de contacts électriques sont ensuite appliqués sur le substrat flexible.
État électronique modifiéLes chercheurs ont d'abord utilisé des méthodes optiques pour calibrer l'étirement du graphène. Ils ont ensuite utilisé des méthodes électriques. Mesures de transport pour étudier comment la déformation du graphène modifie l'énergie des électrons. Les mesures doivent être effectuées à moins 269 °C pour observer les variations d'énergie.
Diagrammes des niveaux d'énergie des dispositifs a) graphène non contraint et b) graphène contraint (ombré en vert) au point de charge neutre (CNP). « La distance entre les noyaux influe directement sur les caractéristiques des états électroniques du graphène », explique Baumgartner.ont résumé les résultats. « Si l'étirement est uniforme, seuls la vitesse et l'énergie des électrons peuvent changer. Le changement deL'énergie est essentiellement le potentiel scalaire prédit par la théorie, et nous avons maintenant pu le prouver parexpériences." Il est envisageable que ces résultats mènent au développement de capteurs ou de nouveaux types de transistors. De plus,Le graphène, en tant que système modèle pour d'autres matériaux bidimensionnels, est devenu un sujet de recherche important à l'échelle mondiale.ces dernières années.
Date de publication : 2 juillet 2021
