Алмазный сенсор впервые позволил наблюдать ток в графене

Впервые в мире визуализировать движение электронов в двумерной решетке графена удалось ученым из Мельбурнского университета (Австралия).

Команда во главе с профессором Ллойдом Холленбергом (Lloyd Hollenberg), заместителем директора университетского Центра квантовых вычислений и коммуникационных технологий (CQC2T), использовала для получения изображений особый квантовый зонд, базирующийся на «цветовом центре» — кристаллографическом дефекте (вакансии) атомарного размера, встречающемся только в алмазах.

Разработанная ими техника представлена в последнем номере журнала Science Advances. Преимущество нового метода, помимо удобства и относительной простоты применения, состоит в том, что он не нарушает визуализируемый ток. Алмаз освещают зелёным лазером и наблюдают красное излучение — отклик цветового центра на магнитное поле электрона.

«Анализируя интенсивность красного света, мы определяем создаваемое электрическим током магнитное поле и можем визуализировать его, в буквальном смысле видя эффект от дефектов материала», — объясняет первый автор статьи, доктор Жан-Филипп Тэтьен (Jean-Philippe Tetienne).

Представленная техника может использоваться при разработке электронных устройств следующих поколений на базе 2D-материалов — батарей, гибких дисплеев и биохимических сенсоров, а также улучшит понимание микроскопической динамики электронов в наносхемах, контролирующих квантовые компьютеры.