На страницах нашего сайта мы часто публикуем новости и события, связанные с графеном и смежными с ним областями. И, я так думаю, это будет продолжаться еще долго, в первую очередь из-за того, что исследования этого, относительно молодого материала начинают набирать все большие обороты. И сейчас я расскажу об очередном достижении, сделанном учеными Технологического института Карлсруэ, Германия, и французского Национального научно-исследовательского центра (French National Center for Scientific Research, CRNS). Используя графен и некоторые технологические уловки, ученые создали инструмент, который может фокусировать поток электронов, подобно оптической линзе, фокусирующей поток света.

Созданный опытный образец наноустройства демонстрирует то, что графеновая пленка, в которой искусственно созданы механические напряжения, действует как двухмерная линза для электронов. Сам по себе графен является превосходным проводником для электронов, которые, практически без сопротивления перемещаются вдоль его поверхности в любом направлении. Но механическое напряжение, вызывающее незначительные искажения кристаллической решетки графена, препятствуют движению электронов и искривляют их траекторию. Именно это свойство графена может использоваться для фокусировки потока электронов в невероятно тонкий пучок, точно так, как оптическая линза преломляет проходящий свет.

Для создания графеновой "электронной" линзы немецкие и французские ученые создали так называемый "ковер из деформированного графена". Что это такое? Это подложка из карбида кремния, в которой сделана серия периодических шестиугольных наноотверстий. На поверхность этой подложки была нанесена обычная графеновая пленка, которая затем была деформирована так, что она приняла форму шестиугольных отверстий. Изготовив несколько образцов таких линз, ученые обнаружили, что изменяя геометрию самой линзы, они могут управлять ее фокусным расстоянием.

Данная разработка, вероятно, найдет очень широкое применение в области быстродействующей электроники, где "напряженный" графен может выступать в качестве среды передачи, обеспечивающей информационный обмен между частями одной интегральной схемы. В отличие от обычных технологий, в которых электроны передвигаются по проводникам, которые не могут пересечься без замыкания, новый способ позволит реализовать теоретически бесконечное количество информационных каналов в одной и той же единице объема, или, правильнее, площади кристалла. Распространение электронов будет подобно распространению лучей света в вакууме сразу от нескольких источников, которые совершенно не мешают друг другу, несмотря на то, что они пересекаются друг с другом.

"Преимущества данного метода проявляются в том случае, если у вас есть множество точек, между которыми надо организовать обмен информацией. К примеру, есть n контактов, между которыми необходимо организовать связь. Используя проводниковые соединения Вы, будете нуждаться в кабеле, состоящем из n*(n-1)/2 проводов" - рассказывает доктор В. Валфхекель (Dr. W. Wulfhekel) из Технологического института Карлсруэ. - "Используя электронные "линзы", фокусирующие поток электронов от одного контакта на другой, для организации связи между всеми контактами нужен будет только один плоский лист графена, на поверхности которого без ущерба друг от друга могут пересечься пути всех потоков электронов".