Jak lze ozářením měnit vlastnosti grafenu přiblížili vědci z výzkumné skupiny Jana Čechala

25. listopadu 2018

Sdílet na Facebooku Sdílet na Twitteru

Že lze dálkově měnit vlastnosti grafenu elektronovým svazkem o nízké energii, dokazují ve své nejnovější publikaci výzkumníci ze skupiny Molekulární nanostruktury na površích. Výzkumná skupina, která vznikla na CEITEC VUT na začátku letošního roku, zkoumala, jaký vliv má na vlastnosti grafenu například elektronový svazek nebo rentgenové záření. Závěry výzkumu, které publikovali odborníci v časopise Nanoscale, lze v budoucnu využít například v adaptivní elektronice.

Cílem nedávno vzniklé výzkumné skupiny Molekulární nanostruktury na površích je podle jejího vedoucího Jana Čechala vytvářet struktury s atomární, případně molekulární, přesností. „V klasické litografii materiál obrobíme do požadované podoby. Jsme schopni dosáhnout přesnosti lepší než deset nanometrů. Významně dolů už ale s přesností již nelze jít kvůli fyzikálním limitům daným vlastnostmi hmoty. V ten moment začínají být výhodné jiné postupy,“ přiblížil Čechal. 

A právě těmito postupy se výzkumná skupina zabývá. „Vezmeme atomy či molekuly a skládáme z nich výsledné struktury s požadovanými vlastnostmi. Lze si to představit jako lego, kdy bereme jednotlivé kostičky a skládáme z nich celek. Na atomární úrovni by bylo nevýhodné, kdyby se musely brát kostičky jedna po druhé a z nich postupně stavět. Proto existují přístupy samouspořádávání. My je využíváme a vedeme molekuly k tomu, aby vytvořily samy požadovanou strukturu,“ popsal Jan Čechal.

Ačkoliv se tým zabývá především sestavováním struktur, zároveň u toho studuje i některé jejich vlastnosti. „Chceme se zabývat katalýzou či spinovými interakcemi. Naším cílem je, aby jednotlivé spiny mezi sebou interagovaly tak akorát,“ dodal Čechal. 

Za jeden z povrchů, na kterém staví nové struktury, si výzkumníci vybrali grafen. „Grafen se dá totiž externě řídit. Jeho vlastnosti můžeme měnit pomocí napětí, které k němu přivádíme. Změní se tím nejen vlastnosti povrchu, ale i toho, co je vystavěno nad ním. Což přináší nové možnosti,“ vysvětlil Čechal. 

Závěry z výzkumu týkajícího se dálkového řízení vlastností grafenu shrnuli odborníci nedávno v publikaci pro časopis Nanoscale. „V budoucnu toho může být využito například v adaptivní elektronice, kdy by se mohly vytvářet, měnit či rekonfigurovat elektronické obvody dle přání,“ dodal Jan Čechal s tím, že ale cesta k této aplikaci je ještě poměrně dlouhá. 

Autor: Zuzana Pospíšilová