Grafen doğanın en ince elastik malzemesidir ve ender mekaniksel ve elektriksel özelliklere sahiptir. Grafenin bir atom kalınlığı, düzlemsel geometrisi, yüksek akım-taşıyıcı kapasitesi ve termal iletkenlik gibi özellikleri bilgisayarlar ve yarıiletken devreler için bileşenler ve ultra-küçük aygıtlar arasında belli başlı minyatürize elektronik için onu oldukça uygun yapar.
Credit: Lau lab, UC Riverside.
Grafenin esas özelliklerinden biri dalgalanmadır (ripples), bu içi hava dolu gergin bir balonun yüzeyine etki ettiğimizde görebileceğimiz cinsten bir dalgalanmaya benzemektedir. Grafende önceden var olan gerginliklerle (zorlanma) indüklenen bu dalgalanmalar grafenin elektronik özellikleri için güçlü etkileri olabilir ama her zaman olumlu olmayabilir.
Eğer dalgalanmalar kontrol edilebilirse, onlar nanoölçek aygıtlar ve elektronikte bir avantaj olarak kullanılabilir ve böylece grafen nanoteknoloji mühendisliğinde yeni bir alan açılabilir: gerginlik (zorlanma) tabanlı aygıtlar.
California Üniversitesi Riverside’dan (UCR) Chun Ning Lau ve çalışma arkadaşları grafen düzlemlerde bir ve iki boyutlu dalgalanmaların ilk kez kontrollü oluşturlduğunu ve doğrudan gözlendiğini duyurdular. Temel bir termal manipülasyon kullanılarak araştırmacılar dalgalanmaları ürettiler ve onların yönelimini, dalgaboyunu ve genliğini kontrol ettiler.
Grafenin alışılmadık termal büzülmesi teorik olarak tahmin edilmiş ama Lau’nun laboratuvarı ilk kez deneysel bu olguyu nicelik olarak tanımladı ve geliştirdi.
Bu çalışmanın sonuçları Nature Nanotechnology dergisinin online yayınında 26 Temmuz 2009’da yayınlandı.
Grafen hem mükemmel iletken hem de en ince elastik zardır ve bu yüzden dalgalanmalar grafen tabanlı elektronik için derin etkilere sahip olabilir.
UCR Nanoölçek Bilim ve Mühendislik Merkezi’nden Lau’nun diğer çalışma arkadaşları dalgalanmaların morfolojisini taramalı elektron mikroskobu ve atomik kuvvet mikroskobunu kullanarak incelediler. Onlar grafen zarlarının (membranes) tamamında ısıtıldıklarında çarpıcı morfolojik değişimlere uğradıklarını, burkulan grafen zarı veya her ikisinde dalgalanma geometrisinde kayda değer değişmelerin görüldüğünü buldular.
Onların deneysel sistemi, bir taramalı elektron mikroskobu (SEM) içinde ısıtıcı, termometre ve farklı elektriksel geçiş besleyici bulunurken grafenin mekaniksel, elektriksel ve termal özellikleri arasındaki ilişkiyi keşfetmek ve ısıtılan grafenin görüntüsünün elde edilmesi için yeterli oldu.
Grafen yani bir tek katmanlı grafit, gelecekte silikonun yerini alacak en temel elektronik malzeme olarak öngörülüyor. 2004 yılında Manchester Üniversitesi’nden bir grup tarafından deneysel olarak elde edildi. Grafenin yapısı karbon atomlarından oluşan iki boyutlu balpeteği örgüsüne sahiptir. Yapısal olarak, karbon nanotüpler (grafen düzlemlerin yukarı dürülmesiyle ince boş tüpler oluşur) ve buckyballar (karbon moleküllerden içi boş kapalı kafes) grafene de bağlıdır.
Gökhan Atmaca, MSc – twitter.com/kuarkatmaca | Tarih: 27.07.09
Nanoölçek Aygıtlar ve Taşıyıcı İletimi Grubu
KuarkMNB
Kaynak : http://www.physorg.com/news167835039.html
