Une équipe de recherche menée par de ORNL Bobby Sumpter, Vincent Meunier et Eduardo Cruz-Silva a découvert comment développent des boucles dans graphene, un matériau de faible poids haute résistance électrique conductif qui ressemble à un nid d'abeille à l'échelle atomique.
Les boucles structurelles qui font parfois au cours d'un processus de nettoyage graphene peuvent rendre le matériel inadapté pour les applications électroniques.Surmonter ces types de problèmes est d'un grand intérêt pour l'industrie électronique.
«Graphène est une étoile montante dans le monde de matériaux, compte tenu de son potentiel pour une utilisation dans des composants électroniques précis comme les transistors ou autres semi-conducteurs, a déclaré Bobby Sumpter, un scientifique de personnel au ORNL.
 Les simulations ORNL démontrent comment les boucles (vu plus haut en bleu) entre les couches graphene peuvent être réduite à l'aide d'irradiation des électrons (en bas). | L'équipe dynamique moléculaire quantum permettant de simuler un graphene expérimentale, nettoyage de processus, comme expliqué dans un livre publié en lettres d'examen physique.Calculs effectués sur les superordinateurs ORNL a souligné les chercheurs à une étape intermédiaire négligée au cours du traitement. Imagerie avec un microscope électronique de transmission, ou TEM, soumis le graphene à électrons irradiation, qui finalement a empêché la formation de boucle.Les simulations ORNL a montré qu'en injectant des électrons pour recueillir une image, les électrons changeaient simultanément structure du matériau. |
La recherche s'appuie sur les conclusions présentées dans un livre de science 2009 (Jia et coll.), où Meunier et Sumpter aidé démontrer un processus qui nettoie les arêtes graphene en exécutant un courant à travers la matière dans un processus appelé Joule de chauffage.Graphène n'est aussi bon que l'uniformité ou la propreté de ses bords, qui déterminent comment efficacement le matériel peut transmettre des électrons. Meunier, a déclaré la possibilité de nettoyer efficacement les bords graphene est cruciale à l'utilisation de la matière en électronique.
«Imaginez vous disposez d'une voiture de sport fantaisie, mais vous vous rendez compte puis qu'il a roues carrés. Quelle bonne est-il ? C'est comme avoir des bords sur graphene, irréguliers "Meunier dit.
Études expérimentales récentes ont montré que le Joule chauffage processus peut conduire à des boucles indésirables qui se connectent graphene différents calques. Le papier PRL fournit une compréhension atomistique comment électrons irradiation d'un microscope électronique de transmission affecte le processus de nettoyage en empêchant la formation de la boucle de graphene.
«Nous pouvons nettoyer les bords et pas seulement que, nous sommes capables de comprendre pourquoi nous pouvons les, nettoyer» Meunier dit.
L'équipe de recherche inclus des scientifiques du Massachusetts Institute of Technology, Université Catholique de Louvain et Université Carlos III de Madrid.Sumpter et Meunier sont membres de l'informatique et en mathématiques division avec rendez-vous à l'Institut de la théorie des nanomatériaux au sein du Centre des sciences de matériaux Nanophase du ORNL.Cruz-Silva est un chercheur postdoctoral au ORNL.
Partie de ce travail a été appuyé par le Centre pour Nanophase Sciences des matériaux (CNMS) à ORNL.CNMS est l'un des cinq DOE échelle du nanomètre Science Research centres pris en charge par l'Office of Science DOE, installations de premier utilisateur national pour la recherche interdisciplinaire à l'échelle du nanomètre.Ensemble les NSRCs comprennent une suite d'installations complémentaires qui fournissent des chercheurs avec capacités de-la-pointe à fabriquer, processus, caractérisent et modéliser les matériaux de l'échelle du nanomètre et constituent le plus grand investissement dans l'infrastructure de l'initiative nationale de la nanotechnologie.Les NSRCs sont trouvent en Argonne du DOE, Brookhaven, Lawrence Berkeley, Oak Ridge et Sandia Los Alamos laboratoires nationaux.Pour plus d'informations sur les NSRCs DOE, visitez http://nano.energy.gov.ORNL est géré par UT-Battelle for Office de la science par le ministère de l'énergie.
Avec les médias : Morgan McCorkle Communications et relations de 865. 574. 7308
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