離子輻照為二維材料探測帶來希望

石墨烯等二維材料有望成為令人難以置信的小型和快速技術的基礎，但這需要對其電子特性的詳細了解。新的研究表明，可以通過首先用離子照射材料來探測快速電子過程。

伊利諾伊大學厄巴納-香檳分校和杜伊斯堡-埃森大學的研究人員合作表明，當石墨烯受到離子或帶電原子照射時，噴射出的電子會提供有關石墨烯電子行為的信息。

此外，伊利諾伊大學小組首次進行了涉及高溫石墨烯的計算，杜伊斯堡-埃森小組通過輻照實驗驗證了這一預測。這項研究發(fā)表在《納米快報》雜志上。

伊利諾伊大學研究小組安德烈·施萊夫 (André Schleife) 表示：“通過照射材料并觀察其性質的變化來推斷材料內部發(fā)生的情況，這是一項成熟的技術，但現在我們正在邁出第一步，使用離子代替激光來實現這一目的。”材料科學與工程系的領導者和教授。

“優(yōu)點是，與激光相比，離子可以在材料中進行高度局部、短時間的激發(fā)。這使得能夠對石墨烯和其他二維材料如何隨時間演變進行高精度研究。”

當離子與二維材料碰撞時，能量會轉移到原子核和電子。一些電子被給予足夠的能量以從材料中噴射出來。這些所謂的“二次電子”的特征是由材料中電子的特性決定的，例如它們的溫度和能量分布。

該研究的主要作者、Schleife 研究小組的研究生 Yifan Yao 表示：“離子的‘撞擊’和二次電子發(fā)射之間存在延遲，這是我們在模擬中尋找的關鍵信息。” “我們對絕對零且不存在熱能的石墨烯以及具有熱能和更高溫度的石墨烯進行了此操作。實際上，我們是第一個像這樣模擬‘熱’石墨烯的人。”

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