نانومواد

یک نقطه کوانتومی گرافن تنظیم مکانیکی

یک نقطه کوانتومی گرافن تنظیم مکانیکی

 

یک نقطه کوانتومی گرافن تنظیم مکانیکی

یک نقطه کوانتومی گرافن تنظیم مکانیکی دستکاری دقیق حامل های شارژ منفرد برای ترانزیستورهای تک الکترون و دستگاه های الکترونیکی آینده ، از جمله بیت های کوانتومی حالت جامد (کیوبیت) ، سنگ بنایی است. نقاط کوانتومی (QD) در قلب این دستگاه ها قرار دارند. در مقاله Nano Letters ، محققان دانشگاه صنعتی دلفت (TU Delft) اولین گرافن تک لایه مکانیکی قابل تنظیم QD را ارائه می دهند که خصوصیات الکترونیکی آن را می توان با تغییر مکان نانومتر درون صفحه ای اصلاح کرد.

دانشکده ها :  به منظور دستیابی به اطلاعات الکتریکی و مکانیکی از نمونه ، محققان از سکویی به نام محل اتصال شکست مکانیکی برای اندازه گیری خصوصیات الکترومکانیکی دستگاه در خم شدن سه نقطه. این نمونه از یک ساختار ناسازگار وندروالس ساخته شده است که با انباشته شدن چندین پوسته ماده دو بعدی در بالای یک لایه انعطاف پذیر ساخته شده است: یک دروازه پشت گرافیتی برای کنترل الکتریکی جریان از طریق دستگاه ، یک نیترید بور شش ضلعی لایه دی الکتریک و یک تک لایه گرافن کانال هدایت.

شکستن پاپیون

نتایج اندازه گیری دمای اتاق در هنگام خم شدن نشان می دهد که گرافن ، به شکل نانوبوتی با عرض انقباض ۱۶۰ نانومتر درآمده ، در نهایت شکسته می شود (جریان صفر) اما می تواند به دلیل لغزش و بازسازی مجدد (جریان های میکرو آمپر) نیز باشد. همپوشانی لبه های گرافن “ما همین اندازه گیری ها را در دمای برودتی (۴K) انجام دادیم ، و نگاشت جریان به عنوان تابعی از ولتاژ گیت و ولتاژ بایاس الگوی الماس واضحی را نشان داد. ” Sabina Caneva ، نویسنده اصلی ، از TU Delft گفت. “این بدان معنی است که QD در محل اتصال وجود دارد.”

به طرز قابل توجهی ، با استفاده از جابجایی های مکانیکی در مقیاس نانو ، محققان نشان دادند که هر دو اتصال خازنی و تونلی QD به لیدهای گرافن می توانند به روشی کاملاً برگشت پذیر تنظیم شوند. Caneva گفت: “ما به مدولاسیون ۵ مرتبه ای از اتصال تونل به الکترود تخلیه دست یافتیم که به طور قابل توجهی بالاتر از آن است که برای QDs فقط تحت کنترل الکتریکی گزارش شده است.” هندسه دستگاه امکان تشکیل یک منطقه همپوشانی دو لایه گرافن را فراهم می کند ، جایی که طول همپوشانی را می توان با کنترل زیر nm با یک دکمه تنظیم مکانیکی تغییر داد.

  • یک نقطه کوانتومی گرافن تنظیم مکانیکی
  • یک نقطه کوانتومی گرافن تنظیم مکانیکی

تنظیم همپوشانی

نکته مهم ، این امر به محققان این امکان را می دهد که با تغییر همپوشانی بین QD و الکترود تخلیه ، عدم تقارن در اتصالات تونل را اصلاح کنند. “چنین دستکاری کامل و برگشت پذیر QD گرافن ، که در آن الکترواستاتیک و اتصال ها می توانند از نظر مکانیکی و الکترونیکی کنترل شوند ، بی سابقه است ، “گفت Pascal Gehring ، آخرین نویسنده مقاله. “این نتایج برای برنامه هایی که درک دقیق از اثر عدم تقارن تونل برای عملکرد دستگاه بسیار مهم است ، مانند کالری سنجی کوانتومی و برداشت کننده های انرژی QD مهم است.”

بستر MCBJ را می توان به سایر مواد ۲-D توسعه داد با این احتمال که رفتار انتقال دمای پایین را تحت تأثیر الکتریکی و مکانیکی بررسی کنید. به طور خاص ، می تواند خود را به شکل گیری ، گسیختگی و همپوشانی کنترل شده انقباض فوق العاده باریک در فیلم های نازک ابررسانا وام دهد ، در نتیجه یک روش جدید برای دستکاری اثر جوزفسون در یک دستگاه درون صفحه ای فراهم می کند.

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *

نوشته های مشابه

دکمه بازگشت به بالا