طرح بررسي خواص نانوساختاري گرافن در پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي اجرا مي‌شود
به گزارش سرويس پژوهشي خبرگزاري دانشجويان ايران(ايسنا)، دکتر رضا عسگري، عضو هيات علمي پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي با بيان اين که گرافن (كربن دو بعدي)، تك‌لايه‌اي از گرافيت به ضخامت يك اتم است و در آن، اتم‌هاي كربن به روي شبكه لانه زنبوري شكل (شش ضلعي منتظم) قرار گرفته‌اند، افزود: در سال‌هاي اخير با كشف گرافن و نتايج حاصل از كارهاي تجربي و نظري فراواني كه براي بررسي ويژگي‌هاي الكترونيكي جالب اين ماده‌ي جديد صورت گرفته، به نظر مي‌رسد كه گرافن به دليل قابليت ساخته شدن در ابعاد بسيار كوچك (كوچك‌تر از 10 نانومتر)، ويژگي‌هاي مناسب الكتريكي و سرعت عملكرد بالاي آن، جايگزين مناسبي براي سيليكون و حركت به سمت نانوالكترونيك مدرن است.
وي خاطرنشان كرد: با توجه به تحقيقات اخير، اين ماده رسانندگي گرمايي و تحرك‌پذيري الكتروني بالايي دارد. از ديگر ويژگي‌هاي اين ماده جديد مي‌توان به استفاده از آن در ساخت حسگرهاي گازي اشاره کرد. هرگاه يك مولكول گازي به روي صفحه گرافن قرار بگيرد خواص الكتروني در گرافن تغيير مي‌كند و اين تغيير قابل اندازه‌گيري است. همچنين در مقابل بسياري از اسيدهاي قوي، مقاوم بوده و مي‌تواند به عنوان پوشش گرمايي عالي در صنعت به‌کار رود. از اين‌رو پژوهشگران پژوهشکده‌ي فيزيك پژوهشگاه دانش‌هاي بنيادي با همکاري پژوهشگران دانشگاه‌هاي پيزا و تگزاس، مشغول بررسي خواص مختلف اين نانوساختار جديد هستند.
عسگري گفت: طي پژوهشي، ابتدا معادلات كوهن-شم را براي الكترون‌هاي كم انرژي ديراك‌گونه در گرافن با لحاظ كردن سمت‌گيري آنها تعميم داديم، سپس فرم بسته و تحليلي از پتانسيل بس ذره‌اي تبادلي- همبستگي را در تقريب موضعي از روي نتايج محاسبات قبلي خود كه مبتني بر فاز تصادفي بود، ارايه كرده و مجموعه معادلات به دست آمده را با توجه به فيزيك منحصر به فرد گرافن و فرض پتانسيل ناخالصي به‌عنوان ميدان خارجي، حل كرديم. علاوه بر مشاهده جزيره‌هاي مشترك الكترون-حفره در گرافن، نشان داديم كه در حد انرژي‌هاي كم، استفاده از پتانسيل بس ذره‌اي تبادلي- همبستگي گاز الكتروني معمولي، جواب‌گوي مناسبي براي گرافن نيست و استفاده از آنها دچار خطاي بزرگي در نتايج مي‌شود.
به گزارش ستاد ويژه توسعه فن‌آوري نانو، جزئيات اين پژوهش که با همکاري مارکوپليني و آندرياتومادين (دانشجويان دکتري در Pisa) و پروفسور مک دونالد از دانشگاه تگزاس انجام گرفته، در مجله Physical Review (جلد78، صفحات115438-115426، سال2008 ) منتشر شده است.
