قدمي به سوي توليد گرافن مصنوعي


گرافن مادهاي با پتانسيلهاي کاربردي بسيار بالا است اما توليد ساختارهاي گرافني با دقت اتمي کار بسيار چالش برانگيزي است. اخيرا روشي براي توليد گرافن مصنوعي ارائه شده است. از اين گرافن مصنوعي ميتوان براي تست دستگاهها استفاده کرد پيش از اين که از گرافن طبيعي در آنها استفاده نمود. اين پروژه توسط گروههاي تحقيقاتي از کشورها جمهوري چک، فرانسه، کانادا و آمريکا انجام شده و نتايج آن نيز در نشريه New Journal of Physics به چاپ رسيده است.
لوکاس نادورنيک از دانشگاه چارلز جمهوري چک ميگويد مفهوم گرافن مصنوعي خيلي زود و بعد از ساخت گرافن واقعي مطرح شد. اين ماده ميتواند مزاياي يک نيمههادي دو بعدي با کيفيت بالا را داشته باشد.
طي سالهاي گذشته، پژوهشگران تلاش کردهاند تا گرافن مصنوعي توليد کنند اما اين کار موفق نبوده است. در اين پروژه دانشمندان با فراهم کردند تمام نيازمنديهاي توليد اين ماده، درصدد شکستن اين سد برآمدند.
ميلان اورليتا ميگويد براي اولين بار ما توانستيم همه پارامترهاي مربوط به گرافن مصنوعي را تهيه کرده و با هم به شکل مناسبي ترکيب کنيم بنابراين ميتوان روياي ساخت اين ماده را تحقق بخشيم. اورليتا که در آزمايشگاه ملي دس چامپس ماگنتيکو اينتنس در فرانسه مشغول به فعاليت است ميافزايد نتايج اين پروژه براي کارهاي بعدي ما و ديگر محققان بسيار مفيد است.
کارل ويبورني از دانشگاه ساني در بوفالو ميگويد اساسا ما مشکلي براي توليد گرافن نداشتيم اما بهصورت فناوري مشکلاتي وجود داشت.
هر کس ميتواند ترکيب مناسب براي پارامترهايي نظير دانسيته حامل، قدرت پتانيسل تلفيق و ثابت شبکه پيدا کند. در اين پروژه ما براي اولين بار راهبردي را پيش گرفتيم که در آن نتايج آزمايشگاهي با فرمولهاي تئوري مقايسه شده است. گرافن مصنوعي برتريهايي نسبت به گرافن طبيعي دارد. براي مثال ساختار بلوري آن ميتواند متغيير باشد در حالي که در گرافن طبيعي اين ساختار ثابت است.
توليد ساختارهاي دو بعدي ابرشبکه با ثابت شبکه 100 نانومتر به دهه 1990 برميگردد چيزي که در آن زمان در نظر گرفته نميشد ديراک فرميون بود. در اين پروژه چهار پارامتر لازم براي مشاهده ديراک فرميون ارائه شد پژوهشگران اميدوارند که با فراهم کردن اين شرايط بتوانند ديراک فرميون را مشاهده کنند. ديراک فرميونها عامل توليد گرافن بوده و همچنين اطلاعات زيادي براي حوزههاي مختلف فيزيک فراهم ميکند.
تقارن شش ضلعي مسئول پديد آمدند فرميونهاي ديراک است. فرميونهاي ديراک قادرند تا فيزيک حالت جامد را به الکتروديناميک کوانتومي نسبيتي ارتباط دهند. اين دو پارامتر از مهمترين شاخهها فيزيک مدرن هستند



