自從石墨烯的實驗生產(chǎn)以來 二維材料一直是材料研究的核心
硅由單層硅原子組成。與由碳制成的超扁平材料石墨烯相反,硅烯顯示出影響其電子性能的表面不規(guī)則性?,F(xiàn)在,巴塞爾大學的物理學家已經(jīng)能夠精確地確定這種波紋結構。當他們在PNAS期刊上發(fā)表文章時,他們的方法也適用于分析其他二維材料。
自從石墨烯的實驗生產(chǎn)以來,二維材料一直是材料研究的核心。與碳相似,單層蜂窩狀原子可以由硅制成。與石墨烯相比,這種材料被稱為硅烯,具有原子粗糙度,因為某些原子的原子含量高于其他原子。
硅樹脂不完全平整
現(xiàn)在,由物理學系的恩斯特·邁耶教授和巴塞爾大學的瑞士納米科學研究所領導的研究團隊成功地定量表示了這些微小的高度差,并檢測了小于一埃,即小于十分之一毫米。
“我們使用帶有一氧化碳尖端的低溫原子力顯微鏡,”在實驗中起主導作用的RémyPawlak博士解釋說。力譜法可以定量確定樣品和吸頭之間的力。因此,可以檢測相對于表面的高度,并且可以化學識別單個原子。這些測量結果與馬德里材料研究所(ICMM)的合作伙伴進行的模擬非常吻合。
不同的電子特性
這種不均勻性(稱為彎曲)會影響材料的電子性能。與石墨烯不同,石墨烯是一種出色的導體,而在銀表面,硅烯的行為更像半導體。梅耶說: “在硅烯中,完美的蜂窩結構被破壞了。這不一定是不利的,因為它可能導致有趣的量子現(xiàn)象的出現(xiàn),例如量子自旋霍耳效應。”
研究人員在巴塞爾開發(fā)的方法為二維材料的世界以及結構與電子特性之間的關系提供了新的見解。
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