科學家利用磁場讓石墨烯排圖案　可應用於碳晶片

研究人員發現，當受到磁場影響的時候，磊晶石墨烯的完美晶體結構會重新排列成區域能隙(local band gaps)的雲紋干擾圖案(moire interference pattern)。該種石墨烯中相鄰單層間的位置相關原子對齊方式，會形成一種規則性、不導電的圖案區域，可望應用在未來的碳材料電子元件中，並用磁性來控制開關。「我們的發現，是用一種有趣的方法讓有效質量的石墨烯排列出圖案，並用磁場來控制圖案的開與關；」美國喬治亞理工大學(Georgia Tech)教授Phillip First表示：「這種方法是否能有實際的應用成果仍待觀察，但卻為一幅不可預期也無法預測的拼圖帶來了關鍵的一片。」
First指出，如果雙層石墨烯場效電晶體是可用的，當磁場開關打開，行經石墨烯的電子一定得環繞著不導電的「死區」穿梭，並製作出能被清晰辨認的干擾圖案；他補充指出：「與石墨烯晶格匹配的基板或是絕緣閘，例如氮化硼(boron nitride)，也可能產生與我們所觀察到的現象類似的組織不均勻性(oinhomogeneity)。」
理論上，當受到磁場影響時，石墨烯中的電子會以完美的迴旋軌道運行；但研究人員發現，實際上石墨烯表面的絕緣能隙會形成一個阻絕電子的區塊。這種機制產生的原因，被認為是因為石墨烯內部每一層的晶格方向稍有不同，導致出現雲紋圖案。
「例如遠紅外線雷射等光學元件，可能是以量子化迴旋軌道的離散能量(discrete energies)間的過渡性來製作；」First預測：「我們在這個研究中所觀察到的新能隙，可望透過導入額外的能量狀態，對這些光學元件的性能產生影響。」
(參考原文：New way found to pattern graphene，by R. Colin Johnson)

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