近日，墨爾本大學研究人員開發(fā)出二維石墨烯中電子運動成像新技術，是世界上首次研制出石墨烯電流成像新技術，有助于推動下一代電子產(chǎn)品的發(fā)展。

新技術能對超薄結(jié)構(gòu)(僅一個原子厚度)中的電子運動行為成像，克服了現(xiàn)有方法對超薄材料器件中電流理解的重大局限。

墨爾本大學量子計算與通信技術中心副主任勞倫德·霍倫伯格教授說：“未來，基于超薄材料的下一代電子器件特別容易存在微小裂縫和缺陷，因而破壞電流。”

由霍倫伯格教授領導的研究團隊，利用量子探針對石墨烯中的電流成像。該探針基于一個原子大小的“顏色中心”，并且只在金剛石中發(fā)現(xiàn)。

“如果研究人員了解了缺陷是如何影響電流的，那么將提高現(xiàn)有技術和新興技術的可靠性與性能。我們對此結(jié)果非常地激動，這使得我們能揭示量子計算器件、石墨烯及其它2D材料中電流的微觀行為。”

“研究人員在硅基納米電子學原子大小制備領域已取得巨大進步，硅基納米電子學可用于量子計算機。像石墨烯片，這些納米電子結(jié)構(gòu)基本上僅有一個原子厚度。新型傳感技術的成功意味著我們有希望觀察納米電子結(jié)構(gòu)中的電子運動情況，有助于我們今后了解量子計算機如何運作。”

除此之外，新技術與二維材料可用于開發(fā)下一代電子器件、能源儲存(電池)、柔性顯示器和生物化學傳感器。

墨爾本大學量子計算與通信技術中心Jean-Philippe Tetienne博士說：“我們的技術非常強大并且實現(xiàn)簡單，因而很多學科的研究人員和工程師可采用它。”

“在物理學中，利用運動電子的磁場是傳統(tǒng)想法，但這是在21世紀應用的微型計算機上的新穎實現(xiàn)。”

基于金剛石的量子傳感研究人員和石墨烯研究人員合作開發(fā)出新技術，這對于克服金剛石和石墨烯的技術問題至關重要。

墨爾本大學物理系石墨烯研究人員Nikolai Dontschuk說：“在此之前，沒有人能看到石墨烯中的電流情況。”

“制作一個由石墨烯與金剛石氮-空位顏色中心相結(jié)合的器件，是非常有挑戰(zhàn)的。但是，我們的方法是非入侵且強大的，我們不會以這種方式感應電流，從而破壞它。”

Tetienne解釋了研究團隊是如何利用金剛石成功對電流成像。

“我們的方法是在金剛石上照射綠色激光，并且觀察到由于顏色中心對電子磁場的響應而產(chǎn)生的紅光。”

“通過分析紅光的強度，我們確定了由電流產(chǎn)生的磁場，并且能夠?qū)ζ溥M行成像，并看到材料缺陷的影響。”