WikiSort.ru - Не сортированное

Графен

${\displaystyle {\hat {H}}_{K}=-i\hbar v_{F}{\vec {\sigma }}\cdot {\vec {\nabla }}}$ Уравнение Дирака для графена

Физика графена Математическая формулировка …

Основа Квантовая механика · Уравнение Дирака · Двумерный кристалл Нейтрино · (2+1)-мерная КЭД · Постоянная тонкой структуры · Фаза Берри · Углеродные нанотрубки

Фундаментальные понятия История ·Зонная структура · Уравнение Дирака · Хиральность · Гексагональная решётка · Волновая функция · Точка электронейтральности · e-h лужи · Видимость графена · Фаза Берри · Двухслойный графен

Получение и технология Получение графена · Механическое расщепление · Химические методы получения · Эпитаксия на металлы · Подвешенный графен · Верхний затвор · Перенос графена

Применения Применение графена Графеновый полевой транзистор Графеновые наноленты

Транспортные свойства Электроны и дырки · Проводимость · Фононы· Парадокс Клейна · Линза Веселаго · 1/f · Дробовой шум Случайный телеграфный сигнал · p — n переход · Ферми-жидкость

Магнитное поле Магнетосопротивление · Осцилляции Шубникова — де Гааза · КЭХ · Спиновый квантовый эффект Холла · ДКЭХ · Осцилляции Вейса · Магнетоэкситоны · Сверхпроводимость · Слабая локализация · Эффект Ааронова — Бома

Оптика графена Рамановское рассеяние света · α

Известные учёные Андре Гейм · Константин Новосёлов · Филипп Ким · Михаил Кацнельсон

См. также: Портал:Физика

Химик Бенджамин Броуди (англ. Benjamin Brodie) первым (1859 год) испытал действие сильных кислот на графите, получил суспензию кристаллов оксида графена. Доказательство малой толщины этих кристаллов были получены только в 1948 году после эксперимента Дж. Руесса (англ. G. Ruess) и Ф. Фогта (англ. F. Vogt), которые использовали просвечивающий электронный микроскоп. Хотя эти кристаллы были не чистым графеном и их толщина составляла несколько нанометров, в последующих работах Ульриха Хоффмана (англ. Ulrich Hofmann) и Ханса-Питера Бёма (англ. Hanns-Peter Boehm) было показано, что при восстановлении оксида графита попадаются также фрагменты графита атомарной толщины.^[1] В 1986 году Бём с коллегами предложил термин графен для обозначения монослойного графита. Первые графеновые слои, выращенные на металлических подложках Ru, Rb, Ni, были получены в 1970 году Джоном Грантом (англ. John Grant) и Блэкли (англ. Blakely)^[2][3].

Транспортные измерения на плёнках с десятками слоёв провёл в 1997—2000 годах Йошико Охаши (англ. Yoshiko Ohashi), он продемонстрировал эффект электрического поля на сопротивление плёнок и измерил осцилляции Шубникова — де Гааза^[2]. Впервые транспортные свойства графена с 2004 года^[4] изучались в Манчестерском университете под руководством Андрея Гейма. В статье Константина Новосёлова в журнале Science от 2004 года были показаны основные электрические транспортные и магнетотранспортные свойства графитовых плёнок толщиной в несколько атомарных слоёв, продемонстрированы эффект поля и полевой транзистор на основе Si/SiO₂, ставший основной структурой для последующих транспортных исследований. Позже в 2005 году та же группа измерила квантовый эффект Холла^[5], доказали линейность энергетического спектра графена и применимость уравнения Дирака к носителям тока в графене^[6]. Последнее примечательно тем, что открыло возможность изучать аналогичные эффекты квантовой электродинамики в лаборатории на столе^[7].

Простой метод получения образцов графена, предложенный в работе 2004 года^[4], позволил сотням лабораторий по всему миру включиться в исследования уникальных свойств графена^[8][9]. Работа 2004 года с тех пор была процитирована более 10 000 раз согласно Google Scholar^[10]. Эта статья вошла в список сотни статей с наибольшим числом цитирований^[11] . За исследования свойств графена Андрей Гейм и Константин Новосёлов получили Нобелевскую премию по физике за 2010 год^[12].

Примечания

Список литературы

• Новосёлов К. С. Графен: материалы Флатландии // УФН. — 2011. — Т. 181. — С. 1299—1311. — DOI:10.3367/UFNr.0181.201112f.1299.
• Гейм А. К. Случайные блуждания: непредсказуемый путь к графену // УФН. — 2011. — Т. 181. — С. 1284—1298. — DOI:10.3367/UFNr.0181.201112e.1284.
• Castro Neto A. H., Guinea F., Peres N. M. R., Novoselov K. S., Geim A. K. Электронные свойства графена (англ.) = The electronic properties of graphene // Rev. Mod. Phys. — 2009. — Vol. 81. — P. 109—162. — DOI:10.1103/RevModPhys.81.109. — arXiv:0709.1163.
• Geim A. K., Novoselov K. S. Восход графена (англ.) = The rise of graphene // Nature Materials. — 2007. — Vol. 6. — P. 183—191. — DOI:10.1038/nmat1849. — arXiv:cond-mat/0702595.
• Andrei E. Y., Li G., Du X. Электронные свойства графена: взгляд со стороны сканирующей туннельной микроскопии и магнетотранспорта (англ.) = Electronic properties of graphene: a perspective from scanning tunneling microscopy and magnetotransport // Rep. Prog. Phys.. — 2012. — Vol. 75. — P. 056501. — DOI:10.1088/0034-4885/75/5/056501. — arXiv:1204.4532.
• Novoselov K. S., Geim A. K., Morozov S. V., Jiang D., Zhang Y., Dubonos S. V., Grigorieva I. V., Firsov A. A. Эффект поля в атомарно тонких углеродных плёнках (англ.) = Electric Field Effect in Atomically Thin Carbon Films // Science. — 2004. — Vol. 306. — P. 666—669. — DOI:10.1126/science.1102896. — arXiv:cond-mat/0410550.
• Novoselov, K. S.; Geim, A. K.; Morozov, S. V.; Jiang, D.; Katsnelson, M. I.; Grigorieva, I. V.; Dubonos, S. V.; Firsov, A. A. (2005). “Two-dimensional gas of massless Dirac fermions in graphene”. Nature. 438 (7065): 197—200. arXiv:cond-mat/0509330. Bibcode:2005Natur.438..197N. DOI:10.1038/nature04233. PMID 16281030.