محققان از طریق اضافه کردن اتم‌های ناخالصی به یک ورقۀ گرافنی، توانایی کنترل ربایش واندروالسی که سطح بروی مولکول‌ها اعمال می‌کند را دارا هستند.
ربایش واندروالس زمانی رخ می‌دهد که دو موجود به قدری به هم نزدیک می‌شوند که یکی از آنها توانایی القای قطبش الکتریکی درون دیگری را داشته باشد. اکنون محققان راهی را جهت تنظیم نیروی وان‌در والس اعمالی از طرف گرافن به روی یک مولکول پیدا کرده‌اند. این تکنیک که مبتنی بر دوپ شدگی گرافن از وجه پشتی است قابل استفاده جهت کنترل جذب مولکول‌ها به گرافن در یک دسته وسیع است و منجر به افزایش نقطه نظرات در کنترل الکتریکی فرآیند جذب می‌شود.
مزیت تنظیم پذیری قابلیت تازه‌ای برای گرافن نیست. ساختار نواری مخروطی شکل گرافن اجازه کنترل انرژی پتانسیل یا سطح فرمی الکترون‌هایش را به ما می‌دهد، این کار را به سادگی می‌توان از طریق اعمال ولتاژ گیت یا اتم‌های اضافی به آن انجام داد. فعالیت اخیر از این ویژگی تنظیم پذیری سطح فرمی استفاده کرده است تا قدرت پیوند یونی بین اتم‌ها و سطح گرافن را دستکاری نماید. فلیکس هاتمن (Felix Huttmann) از دانشگاه کلن آلمان و همکارانش این قابلیت کنترل پذیری در سطح را به دسته کلی‌تری از برهمکنشهای ضعیفتر یعنی نیروهای واندروالس تعمیم داده اند.
این محققان یک ورقه گرافنی را به روی یک بستر فلزی رشد دادند و سپس گونه‌های اتمی الکترون دهنده (نوع n ) یا الکترون پذیرنده (نوع p) را اضافه کردند. در هر دو مورد، این اتم‌ها بین ورقه گرافنی و فلز قرار می‌گرفتند و آنچه بر جای مانده بود یک ورقه تمیز از سطح بالایی گرافن بود.
برای تحقیق برهمکنشهای واندروالس، این تیم گرافن را در معرض مولکول‌های نفتالن قرار داد و به کمک میکروسکوپ تونل زنی روبشی جذب آنها را به روی سطح مشاهده نمودند. زمانی که نمونه‌ها گرم شدند دمایی که نفتالن‌ها از سطح جدا می‌شدند برای نمونه‌های نوع n بیشتر از نمونه‌های دوپ شده با نوع p بود و این نشانه ایست از اینکه جذب وان در والس در نوع n بیشتر بوده است. تصویری که محاسبات نظری ارایه می‌دهد این چنین است که ناخالصی نوع n منجر می‌شود تا اوربیتال‌های الکترونی حول اتم‌های کربن، به نواحی دورتری از فضا گسترده شوند و به این ترتیب سبب می‌شوند تا اتم‌ها راحت تر قطبیده شوند.
ارسال ها: 2228
شما باید یک عنوان و متن وارد کنید!