莘莘子矜

March 01, 2007
似平而不平的膜状石墨材料Graphene

http://www.sciam.com/article.cfm?articleID=DCCF6BAB-E7F2-99DF-3598F37C1D4966C9&chanID=sa001

Graphene—一种最近发现的厚度只有一个原子那么大的石墨—是材料科学和凝聚态物理学中最热门的研究课题之一。在一项实验中，研究人员将各层Graphene悬挂在微型脚手架上，这样，就可以用透射电子显微镜来确定其结构，从而也许可为回答Graphene这样一种物质为什么会存在的问题铺平道路。看来，呈二维层状结构的Graphene实际上并不是平坦的，而是波状的。在一个两层体系中，这种起伏不是很明显，在多层体系中会完全消失。了解更多关于这种“波动”的性质，也许有助于弄清为什么这些极薄的碳膜如此稳定。

Graphene材料中的超电流

Graphene已经成为凝聚态物理学中的一个模型体系，因为其带电荷的粒子能以相对论速度运动，从效果来看，其行为就好像它们没有质量一样。这种现象导致了一些奇特的电子输送性质，就像本期Nature所介绍的那种。在夹在两个超导电极之间的一个Graphene层中，一个超导电流可在低温下流动。电流要么是被电子、要么是被空穴运载的，这取决于门电压，因而也取决于Graphene层中的电荷密度。有趣的是，即使当电荷密度为零时，一个有限的超电流（supercurrent）也可以流动。这些观测结果为研究被称为“时间反转对称”的相对论现象以及Graphene中的电子输送机制提供了线索。

http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7131/abs/nature05555.html

http://www.nature.com/nature/journal/v446/n7131/abs/nature05545.html

Graphenes as Potential Material for Electronics Jishan Wu, Wojciech Pisula, and Klaus Müllen pp 718 - 747; (Review) DOI: 10.1021/cr068010r

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