Een team van de University of Berkeley en het Centre for Materials Physics (CSIC-UPV/EHU) is erin geslaagd, met atomaire precisie, om nanostructuren te creëren die grafeenlinten van verschillende breedtes combineren. Het werk wordt gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuur Nanotechnologie .

Weinig materialen hebben zoveel aandacht gekregen van de wetenschappelijke wereld of hebben zoveel hoop gewekt met het oog op hun potentiële inzet in nieuwe toepassingen als grafeen. Dit is grotendeels te danken aan de overtreffende trap eigenschappen:het is het dunste materiaal dat er bestaat, bijna transparant, de sterkste, de stijfste en tegelijkertijd de meest rekbare, de beste thermische geleider, degene met de hoogste intrinsieke ladingsdragermobiliteit, plus nog veel meer fascinerende functies. specifiek, zijn elektronische eigenschappen kunnen enorm variëren door zijn opsluiting in nanogestructureerde systemen, bijvoorbeeld. Dat is de reden waarom linten of rijen grafeen met nanometrische breedte in opkomst zijn als enorm interessante elektronische componenten. Anderzijds, vanwege de grote variabiliteit van elektronische eigenschappen bij minimale veranderingen in de structuur van deze nanoribbons, exacte controle op atomair niveau is een onmisbare vereiste om al hun potentieel optimaal te benutten.

De lithografische technieken die in de conventionele nanotechnologie worden gebruikt, hebben nog niet zo'n resolutie en precisie. Anno 2010 echter, er werd een manier gevonden om nanoribbons met atomaire precisie te synthetiseren door middel van de zogenaamde moleculaire zelfassemblage. Hiervoor ontworpen moleculen worden zodanig op een oppervlak gedeponeerd dat ze met elkaar reageren en aanleiding geven tot perfect gespecificeerde grafeen nanoribbons door middel van een zeer reproduceerbaar proces en zonder enige andere externe tussenkomst dan verhitting tot de gewenste temperatuur. In 2013 heeft een team van wetenschappers van de University of Berkeley en het Center for Materials Physics (CFM), een gemengd centrum van CSIC (Spaanse Nationale Onderzoeksraad) en UPV/EHU (Universiteit van Baskenland), breidde dit concept uit naar nieuwe moleculen die bredere grafeen-nanoribbons vormden en dus met nieuwe elektronische eigenschappen. Diezelfde groep is er nu in geslaagd een stap verder te gaan door het creëren, door deze zelfmontage, heterostructuren die segmenten van grafeen nanoribbons van twee verschillende breedtes mengen.

Het vormen van heterostructuren met verschillende materialen is een concept dat veel wordt gebruikt in de elektronische techniek en heeft geleid tot enorme vooruitgang in conventionele elektronica. "We zijn er nu voor het eerst in geslaagd om heterostructuren te vormen van grafeen-nanoribbons die hun breedte op moleculair niveau moduleren met atomaire precisie. Wat meer is, hun daaropvolgende karakterisering door middel van scanning tunneling microscopie en spectroscopie, aangevuld met eerste principes theoretische berekeningen, heeft aangetoond dat het aanleiding geeft tot een systeem met zeer interessante elektronische eigenschappen, waaronder, bijvoorbeeld, de creatie van wat bekend staat als kwantumbronnen, " merkte de wetenschapper Dimas de Oteyza op, die heeft deelgenomen aan dit project. Dit werk, waarvan de resultaten deze week worden gepubliceerd in het prestigieuze tijdschrift Natuur Nanotechnologie , vormt daarom een ​​aanzienlijk succes in de richting van de gewenste inzet van grafeen in commerciële elektronische toepassingen.

Dr. Dimas G. de Oteyza, die eerder bij Berkeley en bij de CFM was, werkt momenteel bij het Donostia International Physics Centre (DIPC) als Fellow Gipuzkoa. Het Fellows Gipuzkoa-programma, gefinancierd door de Gecharterde Provinciale Raad van Gipuzkoa, is in feite toegewijd aan het terugbrengen van jonge onderzoekers met een solide postdoctorale opleiding in internationaal prestigieuze groepen en centra, door hen een platform te bieden voor heropname door middel van contracten met een looptijd van maximaal vijf jaar, waardoor ze onder de beste omstandigheden kunnen wedijveren om een ​​vaste aanstelling als onderzoeker in ons land.