Создан одноатомный резонатор для взвешивания молекул

Графен – это «двумерная пленка» из атомов углерода. Для наглядности ее можно представить как нанотрубку, разрезанную вдоль оси и раскатанную на плоскости.

Впервые наноматериал графен был синтезирован в 2004 году профессором Эндрю Геймом. Тогда же ученые установили, что по электропроводности он не уступает углеродным нанотрубкам и в перспективе может заменить нанотранзисторы на их основе.

Графен является уникальным материалом для исследования свойств так называемых «двумерных электронов», т.е. электронов, «привязанных» к структурным особенностям этого материала толщиной в один атом.

Как сообщает Nanotechweb, команде исследователей из Корнельского университета (Cornell University) удалось заставить работать двумерную графитовую пленку в качестве наноэлектронного устройства.

Пол МакЮн (Paul McEuen) и его коллеги смогли разместить слой графена длиной несколько микрон между двумя кремниевыми «зажимами» и таким образом получили резонатор толщиной в атом углерода. Ученые сделали несколько резонаторов с графеновой полосой различной толщины - от одного до 50 нанометров. Толщина менялась путем увеличения количества слоев материала.

Далее исследователи воздействовали на полоску пульсирующим лазером и добились работы резонатора на частотах от 1 до 170 МГц. Разбег в частотах обуславливался толщиной графеновой пленки и количеством ее слоев.

К пленке прикладывали и переменное напряжение и также наблюдали колебания пленки. Это было заметно по неравномерному отражению лазерного излучения от поверхности пленки.

По мнению авторов работы, столь малая масса графенового резонатора-пленки позволит использовать его в качестве детектора массы, причем с его помощью можно будет взвешивать с высокой точностью отдельные молекулы.

Графеновый резонатор сможет выступать и в качестве сверхточного детектора силы – после снятия напряжения он практически не вибрирует, что обуславливает его высокую точность.

Ученые уверены, что новый наноматериал только начинает открывать свои уникальные возможности в наноэлектронике, поэтому они собираются продолжать свои исследования и разрабатывать первый графеновый масс-детектор.