Metoda merenja brzine za grafenske nanouređaje
„Čudesni materijal“ grafen je dobro poznat po svojoj visokoj električnoj provodljivosti, mehaničkoj snazi i fleksibilnosti. Slaganje dva sloja grafena sa debljinom atomskog sloja proizvodi dvoslojni grafen, koji poseduje odlična električna, mehanička i optička svojstva. Dvoslojni grafen je stoga privukao značajnu pažnju i koristi se u nizu uređaja sledeće generacije, uključujući kvantne računare.
Ali komplikuje njihovu primenu u kvantnom računarstvu teškoća dobijanja tačnih merenja stanja kvantnog bita. Većina istraživanja koristila je niskofrekventnu elektroniku da bi se ovo prevazišlo. Međutim, za aplikacije koje zahtevaju brža elektronska merenja i uvid u brzu dinamiku elektronskih stanja, potreba za bržim i osetljivijim mernim alatima je postala očigledna.
Sada je grupa istraživača sa Univerziteta Tohoku (Japan) iznela poboljšanja u radiofrekventnoj (RF) reflektometriji kako bi se postigla tehnika očitavanja velike brzine. Izvanredno, proboj uključuje upotrebu samog grafena.
RF reflektometrija funkcioniše tako što šalje radiofrekventne signale u dalekovod, a zatim meri reflektovane signale da bi se dobile informacije o uzorcima. Ali u uređajima koji koriste dvoslojni grafen, prisustvo značajnog lutajućeg kapaciteta u mernom kolu dovodi do RF curenja i manje od optimalnih svojstava rezonatora. Iako su različite tehnike istražene da bi se ovo ublažilo, još uvek se čekaju jasne smernice za dizajn uređaja.
„Da bismo zaobišli ovaj uobičajeni nedostatak RF reflektometrije u dvoslojnom grafenu, upotrijebili smo zadnju kapiju od grafita i nedopiranu silikonsku podlogu“, rekao je Tomohiro Otsuka, koautor rada i vanredni profesor na Naprednom institutu za istraživanje materijala Univerziteta Tohoku (VPI-AIMR). “Uspešno smo ostvarili dobre uslove RF usklađivanja, izračunali tačnost očitavanja numerički i uporedili ova merenja sa merenjima jednosmerne struje da bismo potvrdili njegovu doslednost. Ovo nam je omogućilo da posmatramo Kulumbove dijamante kroz RF reflektometriju, fenomen koji ukazuje na formiranje kvantnih tačaka u provodljivi kanal, vođen potencijalnim fluktuacijama izazvanim mehurićima.”
Otsuka i njegov tim koji su predložili poboljšanja RF reflektometrije daju važan doprinos razvoju uređaja sledeće generacije kao što su kvantni računari, i istraživanju fizičkih svojstava koristeći dvodimenzionalne materijale, kao što je grafen.
Izvor: techbriefs.com
