EO

'Wilde elektronen' in grafeen getemd

25 oktober 2017 om 14:50 uur

Grafeen heeft veelbelovende eigenschappen voor toepassingen in elektronica. Er is echter één probleem: de elektronen die zich er doorheen verplaatsen, zijn niet te stoppen. Onderzoekers van de Rutgers Universiteit in de Verenigde Staten hebben nu echter ontdekt hoe ze de elektronen kunnen sturen.


Als elektronen door grafeen worden gestuurd, dan volgen ze een rechte baan en hun hoge snelheid verandert niet. Als ze een barrière tegenkomen dan gaan ze toch rechtdoor.


De onderzoekers brachten echter een elektrische spanning aan tussen het grafeen en de probe van een Scanning Tunneling Microscopy (STM) - waarvan de punt slechts een atoom groot is - en creëerden zo een krachtveld. Dit houdt de elektronen in het grafeen vast of buigt hun baan af, op dezelfde manier als een lens een lichtstraal afbuigt. De elektronen kunnen worden vastgehouden en weer worden vrijgelaten door het wijzigen van de spanning waardoor een efficiënt aan/uit-schakelmechanisme ontstaat.


"Hiermee tonen we aan dat we op een elektrische manier de elektronenstroom in grafeen kunnen sturen", zegt één van de onderzoekers Eva Y. Andrei. "In het verleden was dit niet mogelijk waardoor men dacht dat het geen geschikt materiaal zou zijn voor het schakelgedrag van transistoren".

 

Nanotransistoren

De nieuwe methode opent de deuren voor toepassingen met zeer snelle elektronenoverdracht met weinig energieverlies. Grafeen kan worden gebruikt voor elektronische componenten als zeer snelle versterkers, supercondensatoren en draad met zeer lage weerstand. Volgens Andrei is het materiaal nu ook geschikt voor nanotransistoren.


Het onderzoek ‘Tuning a circular p-n junction in graphene from quantum confinement to optical guiding ' is online gepubliceerd in Nature Nanotechnology.


De volgende stap is opschalen door nanodraden over het grafeen te leggen en daar spanning op te zetten om de elektronen te kunnen manipuleren.

 

Gerelateerd nieuws

Kedeng, kedeng 2.0

De Sprinter uit de printer

Run2Rail onderzoekt of frames met koolstofvezel en het 3Dprinten van kritische delen resulteert in draaistellen die railvoertuigen lichter, stiller, comfortabeler en betrouwbaarder maken.

Trage ‘hete elektronen’ verbeteren efficiëntie zonnecellen

Trage ‘hete elektronen’ verbeteren efficiëntie zonnecellen

Fotonen die meer energie leveren dan een halfgeleider kan absorberen, produceren ‘hete elektronen’. Het energieoverschot dat die bij zich dragen, wordt omgezet in warmte. RUG hoogleraar Fotofysica en Opto-elektronica…

Mijlpalen in 3D-Printing

Mijlpalen in 3D-printing

Wie had tien jaar geleden gedacht dat je serieus materieel zou kunnen 3D-printen? Inmiddels wordt het gedaan. Onlangs zijn een offshore-haak, een scheepsschroef en een compressorwiel geslaagd voor alle tests.

Gratis nieuwsbrief

EOL

 

Focus op

ABB BV
ABB BV

Machineveiligheid, systemen en componenten

B&R Industriële Automatisering BV
B&R Industriële Automatisering BV

Perfection in Automation

Pilz Nederland
Pilz Nederland

Voor industriële (veilige) automatiseringsoplossingen

Rotero Holland BV
Rotero Holland BV

Stappenmotor - Servomotor - Elektro Magneet

Product van de maand

RSS
Veilig heksysteem PSENmlock

Het heksysteem PSENmlock biedt een veilige vergrendeling en veilige sluiting in slechts één product. De PSENmlock...

Download gratis engineering boeken

A gratis boeken downloaden

 

Agenda

20 februari 2018, Vianen

Theoriedag werken met ISO 13849-1 (PL) en IEC 62061 (SIL)

Training bij Pilz

21 februari 2018, Vianen

Workshop werken met ISO 13849-1 (PL) praktijkdag

Training bij Pilz

26 februari 2018, Markelo (NL)

Altium Advanced Training (Altium Designer 17)

Meer agendapunten »