科学家观察到石墨烯内电子间相互作用

2011-7-26 10:33 来源: 中国科学院
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  据美国物理学家组织网7月25日(北京时间)报道,2004年,英国曼彻斯特大学的科学家安德烈·盖姆和康斯坦丁·诺沃谢洛夫找到了简单的方法来制备石墨烯,并因为之后对探明该物质的性质所作出的巨大贡献荣膺2010年诺贝尔奖。在7月24日发表于《自然·物理学》杂志上的文章中,他们进一步揭示了石墨烯的电学性能,并声称这是石墨烯迈向实际应用的“巨大跃进”。

  石墨烯是从石墨材料中剥离出来的、由碳原子组成的二维晶体,只有一层碳原子的厚度,是迄今发现的最纤薄、最坚硬的材料。因为其电子的运动速度非常高,其导电、导热性能超强,几乎完全透明,很多科学家认为,石墨烯可能取代硅成为未来的电子元件材料,在超级计算机、触摸屏和光子传感器等多个领域找到用武之地。

  在最新研究中,盖姆和诺沃谢洛夫以及来自马德里、莫斯科的科学家详细研究了石墨烯电子之间的相互作用对石墨烯电学性能的影响。为从电子层面上研究石墨烯,科学家们让多层优质的石墨烯悬浮在真空环境中,这种方式最大限度地消除了石墨烯内的电子散射,增强了电子间的相互作用。

  这是科学家们首次如此清晰地观察到石墨烯内电子之间的相互作用,科学家们发现,石墨烯内的电子与其他金属内的电子非常不同,石墨烯内的电子能像光子一样高速运动,其速度是在硅中的数十倍。

  盖姆表示,这是一项令人激动的物理学发现,它或许可以直接应用于制造电子设备等方面。诺沃谢洛夫则表示,这是石墨烯迈向实际应用的“巨大跃进”。

  各国科学家都在想方设法利用石墨烯制造诸如触摸屏、超快晶体管以及光探测器等设备。科学家们表示,最新研究有望加快制造出这些电子设备的步伐,甚至可以让科学家制造出更多的其他电子设备。