محاسبه‌ی ارتعاشات در گرافن با کمک فونونها
گروه تحقیقاتی بین‌المللی به رهبری دانشمندان موسسه ملی استاندارد و NIST روشی برای اندازه گیری ارتعاشات کریستال در گرافن ارائه دادند.
به گزارش خبرنگار فن‌آوری‌های نوین گروه علمی، پزشكی باشگاه خبرنگاران به نقل از سایت Phys.org درک چگونگی بر همکنش فونونها سرنخی از چگونگی ورود،خروج و انتقال انرژی درون ماده را در اختیار ما قرار می‌دهد.
اتمهای کربن در گرافن کاملا مرتب به صورت لانه‌های زنبور در دو بعد چیده شده‌اند. مانند کریستالهای دیگر، هنگامی که گرما یا انرژی‌های دیگر به سیستم اعمال شود، نیروها اتمهای قیدی را وادار به ارتعاش می‌کنند و اتم‌ها انرژی را به تمام قسمت‌های ماده منتقل می‌کنند.
ارتعاشات جمعی که فرکانس‌هایی در مرتبه‌ی تراهرتز دارند فونونها نامیده می‌شوند.
براساس این گزارش، یکی از روش‌ها برای اندازه گیری این ارتعاشات کوچک، وارد کردن الکترون به داخل ماده و اندازه گیری مقدار انرژی‌ای که الکترونها به اتمهای مرتعش وارد می‌کنند می‌باشد.
این روش بسیار سخت است و تونل زنی اسپکتروسکوپی غیر الاستیک الکترون نام دارد.
برای جدا سازی سیگنال فونونها، محققان NIST از STM خود برای تغییر تعداد الکترون‌های در حال حرکت در طول دستگاه گرافن، به طور سیستماتیک استفاده کردند.
برای الکترونها سیگنالهای ناخواسته‌ای در انرژی‌های مختلف وجود دارد اما فونونها در فرکانس مشخص خود ثابت باقی می‌مانند.
با توجه به گزارش NIST رفتار عجیب و شگفت آوری از فونونها مشاهده می‌شود.
هنگامی که ما حامل بار گرافن را از سوراخ‌ها به الکترون سوئیچ می‌کنیم، شدت سیگنال فونونها کاملا افت می‌کند و فونونها را از ارتعاش باز می‌دارد.
برای الکترونها سیگنالهای ناخواسته‌ای در انرژی‌های مختلف وجود دارد اما فونونها در فرکانس مشخص خود ثابت باقی می‌مانند.
با توجه به گزارش NIST رفتار عجیب و شگفت آوری از فونونها مشاهده می‌شود.
هنگامیکه ما حامل بار گرافن را از سوراخ‌ها به الکترون سوئیچ می‌کنیم، شدت سیگنال فونونها کاملا افت می‌کند و فونونها را از ارتعاش از می‌دارد.
تیم پژوهشی معتقدند این اثر مشابه اثر رزونانسی مشاهده شده در مولکول‌های کوچک است. این تشابه می‌تواند به این معنی باشد که سیستم گرافن و STM از یک مولکول بسیار کوچک تقلید کرده است اما هنوز هم نظری پایدار برای آنچه اتفاق می‌افتد، وجود ندارد.
انتهای پیام/
