墨尔本大学的研究人员世界上第一次将电子在石墨烯中的移动成像,这有助于下一代电子产品的发展。
能够对只有一个原子厚度的结构上的移动电子进行成像,该新技术克服了目前了解超薄材料器件中的电流现有方法的诸多限制。
量子计算与通信技术中心副主任劳埃德·霍伦伯格(Lloyd Hollenberg)教授说:“基于超薄材料的下一代电子设备,包括量子计算机,将特别容易受到破裂和缺陷的破坏。”
Hollenberg领导的一个团队使用了一种特殊的量子探针,其利用仅在钻石中发现的原子尺寸的“颜色中心”来对石墨烯中的电流进行成像。该技术可用于了解各种新技术中的电子或电流表征。
“表征电流如何受到缺陷的影响的能力,会使得研究人员能够提高现有和新兴技术的可靠性和性能。我们对此结果感到非常兴奋,这使我们能够揭示量子计算设备中电流的微观行为,包括石墨烯和其他二维材料,”他说。
除了能够帮助深入了解量子计算机的纳米电子技术,该技术可以与2D材料一起用于开发下一代电子,储能(电池),柔性显示器和生物化学传感器。
墨尔本物理学院石墨烯研究员尼古拉·唐斯丘克(Nikolai Dontschuk)说:“将石墨烯与极其敏感的氮素空位颜色中心结合在一起的设备是具有挑战性的,但是我们的方法的一个重要优点是它是非侵入性的和强大的 - 我们不会以这种感测方式而导致电流破坏,”他说。
这种方法是在钻石上照亮绿色激光,并看到颜色中心对电子磁场的反应产生的红光,通过分析红光的强度,我们确定由电流产生的磁场,并能够对其进行成像,并从图像上看到材料缺陷的影响。
目前这一研究结果发表在《Science Advances》杂志上。