印度科学研究所的研究人员（IISC）与阿拉巴马大学合作，在一项研究中，第一次通过实验证明一个新的现象，可以使石墨烯表现的像绝缘体和导体，这项研究足以引起材料科学家的 　　石墨烯是碳的一种形式，就像钻石和石墨一样。它是由一层蜂窝状的碳原子层构成的。作为目前发现的最薄、强度最大（有史以来最强的材料）、导电导热性能（比铜的性能好30%）最强的一种新型纳米材料，石墨烯被称为“黑金”，是“新材料之王”，科学家甚至预言石墨烯将“彻底改变21世纪”。极有可能掀起一场席卷全球的颠覆性新技术新产业革命。石墨烯现在是工程师和材料科学家追捧的材料。科学家们现在发现这种神奇物质的其他令人意外的方面，这项研究正好证明了这一点。

　　在他们的研究中，AmoghKinikar先生和他的团队已经证明了“边缘传输方式的石墨烯电子流在石墨烯的边缘，而不是在石墨烯的表面。在我们的工作中，我们展示了一类材料，其中电流只沿边缘流动。石墨烯作为一个金属涂层的绝缘体，导电只沿着边缘流动”，评论Kinikar先生。

　　那么，是什么使石墨烯材料成为绝缘体或导体呢？当电场施加在导体上时，导体原子中的外部电子移动，这就形成电子流产生电。在绝缘体中，这些电子与原子核紧密结合，需要一个很大的电场才能开始运动。

　　Kinikar先生解释了类比绝缘子这一现象。“想象一个热气球卡在一个多山的山谷里。为了使气球移动，我们需要增加气球中的燃烧。大多数绝缘体就像这些山区一样，”他说。但如何对一个地区，一边山另一边是浩瀚的大海？在这里，如果气球沿着山脉的边缘，在燃烧器的帮助下，保持飞行，它可以轻松地滑行到海岸。这就是石墨烯所发生的情况。

　　“然而，在石墨烯中，如果稍微增加电场，电子就可以从边缘移动到中心，这是研究人员所面临的问题。我们希望电子沿着边缘流动，但它们也流过中间。因此，显而易见的解决办法是增加山脉的高度。这是很容易做到的，我们只需要让他们更窄”，Kinikar先生说。

　　由于碳原子的六角形排列——“锯齿形”和“扶手椅”而形成两种边缘，前者是边缘导电的首选通道，我们在一片石墨烯中形成一个狭窄的通道。使用传统的蚀刻技术，建立一个狭窄的渠道，结果是一个锯齿形和扶手椅的组合边缘。研究人员通过机械方法从一块石墨中撕下一块石墨，克服了这一缺陷，从而得到了所需的边缘。一旦他们有了狭窄的通道和锯齿形边缘，研究人员最终可以首次在石墨烯中演示“边缘模式传输”。

　　这项研究第一次用实验证明了这种“边缘模式传输”，为石墨烯这一特性的研究和应用开辟了新的途径。如果你施加更大的电场，就会有更多的电子移动。这些被称为欧姆材料，因为它们服从欧姆定律；电阻上的电流与施加的电压成比。超导体和绝缘体都打破了欧姆定律。在过去的世纪，一些新材料被发现不服从欧姆定律，这是物理学的新发现”。

来源：材料科技在线

（以上文章系转载，并不代表本联盟观点，如涉及版权等问题，请联系我们以便处理）

重点

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkyy/230.html