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(shù)的基礎(chǔ)，但這需要對(duì)其電子特性的詳細(xì)了解。新的研究表明，可以通過(guò)首先用離子照射材料來(lái)探測(cè)快速電子過(guò)程。
伊利諾伊大學(xué)厄巴納-香檳分校和杜伊斯堡-埃森大學(xué)的研究人員合作表明，當(dāng)石墨烯受到離子或帶電原子照射時(shí)，噴射出的電子會(huì)提供有關(guān)石墨烯電子行為的信息。
此外，伊利諾伊大學(xué)小組首次進(jìn)行了涉及高溫石墨烯的計(jì)算，杜伊斯堡-埃森小組通過(guò)輻照實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證了這一預(yù)測(cè)。這項(xiàng)研究發(fā)表在《納米快報(bào)》雜志上。
伊利諾伊大學(xué)研究小組安德烈·施萊夫 (André Schleife) 表示：“通過(guò)照射材料并觀察其性質(zhì)的變化來(lái)推斷材料內(nèi)部發(fā)生的情況，這是一項(xiàng)成熟的技術(shù)，但現(xiàn)在我們正在邁出第一步，使用離子代替激光來(lái)實(shí)現(xiàn)這一目的。”材料科學(xué)與工程系的領(lǐng)導(dǎo)者和教授。
“優(yōu)點(diǎn)是，與激光相比，離子可以在材料中進(jìn)行高度局部、短時(shí)間的激發(fā)。這使得能夠?qū)κ┖推渌S材料如何隨時(shí)間演變進(jìn)行高精度研究。”
當(dāng)離子與二維材料碰撞時(shí)，能量會(huì)轉(zhuǎn)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(lái)。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?cè)谀M中尋找的關(guān)鍵信息。” “我們對(duì)絕對(duì)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(jìn)行了此操作。實(shí)際上，我們是第一個(gè)像這樣模擬‘熱’石墨烯的人。”
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