Des chercheurs de l'Université de Tohoku ont réalisé une synthèse à grande échelle et à haut rendement de nanorubans de graphène en suspension. La dynamique de croissance unique a été élucidée en comparant des expériences, simulations de dynamique moléculaire et calculs théoriques réalisés avec des chercheurs de l'université de Tokyo et de l'université d'Hokkaido.

L'ajout d'un degré de liberté mécanique aux propriétés électriques et optiques des matériaux atomiquement minces peut fournir une excellente plate-forme pour étudier divers dispositifs et physiques optoélectriques avec interaction de mouvement mécanique. La fabrication à grande échelle de ces matériaux atomiquement minces avec des structures suspendues, reste un défi.

Dirigé par le professeur associé Toshiaki Kato, l'équipe a utilisé une approche ascendante pour démontrer à l'échelle de la tranche, synthèse à haut rendement de nanoruban de graphène en suspension. Cette méthode a permis d'éclairer la dynamique de croissance. Il est possible d'intégrer plus de 1, 000, 000 nanorubans de graphène en suspension dans un substrat à l'échelle d'une plaquette avec un rendement élevé de plus de 90 %.

"La mise en forme de matériaux atomiquement minces dans des structures suspendues peut fournir une plate-forme viable pour les oscillateurs mécaniques à l'échelle nanométrique, " dit Kato.

Les nanorubans de graphène sont des bandes de graphène à structure quasi 1D (largeur ~ quelques dizaines de nm, longueur, ~ quelques µm). Différent du graphène 2D, Le nanoruban de graphène comprend une bande interdite en fonction de sa largeur et de ses structures de bord. Il devrait être utilisé dans les applications de semi-conducteurs optoélectriques hautes performances de la prochaine génération.

Kato ajoute, "L'actualisation de la synthèse à haut rendement et à l'échelle d'une plaquette de nanoruban de graphène en suspension aura un impact sur l'étude du nanoruban de graphène, et être utilisé dans des applications pratiques dans une grande variété de domaines."

Les détails de cette étude ont été publiés en ligne le 2 juin dans Communication Nature .