science >> Wetenschap >  >> nanotechnologie

Ontdekking van de specifieke eigenschappen van op grafiet gebaseerde koolstofmaterialen

Prof. Junji Nakamura (voorzijde), Dr. Donghui Guo (links), Assoc. Prof. Takehiro Kondo (rechts)

Onderzoeksmedewerkers hebben uit gedetailleerde metingen aangetoond dat in atomair vlakke gebieden van een met stikstof gedoteerd grafietoppervlak in afwezigheid van externe magnetische velden, Landau-niveaus manifesteren zich in overeenstemming met supersterke magnetische velden van ongeveer 100 tesla over dubbellaags grafeen.

Er is tot nu toe enige discussie geweest dat de bron van Landau-niveaus gegenereerd onder niet-magnetische velden pseudo-magnetische velden zijn die worden veroorzaakt door asymmetrieën, maar in deze studie observeerden de onderzoekers Landau-niveaus op atomair vlakke oppervlakken zonder asymmetrieën, voor het eerst aantonen dat er Landau-niveaus bestaan ​​die zijn gegenereerd door andere bronnen dan asymmetrieën. Deze resultaten onderschrijven verder het "domeinmodel" (het mechanisme voor het genereren van Landau-niveau onder een niet-magnetisch veld) waar hetzelfde onderzoeksteam in het verleden voor heeft gepleit, en onthult onlangs de unieke eigenschappen van op grafiet gebaseerde koolstofmaterialen zoals grafeen, die kunnen worden gebruikt als nieuwe materialen in elektronische apparaten of voor katalyse.

Op grafiet gebaseerde koolstofmaterialen zoals grafeen vertonen een krachtige elektrische geleidbaarheid en uitstekende sterkte in kleine hoeveelheden, dus er is hoop dat ze kunnen bijdragen aan materialen van de volgende generatie op verschillende gebieden. De ontdekking van nieuwe fysische eigenschappen van koolstofmaterialen in deze studie zou kunnen leiden tot nieuwe toepassingen in milieumaterialen zoals elektronische materialen die gebruik maken van elektronische toestandscontroles zoals bandgapcontroles, katalysatoren of batterijen.