近日，墨爾本大學研究人員開發出二維石墨烯中電子運動成像新技術，是世界上首次研制出石墨烯電流成像新技術，有助于推動下一代電子產品的發展。

新技術能對超薄結構(僅一個原子厚度)中的電子運動行為成像，克服了現有方法對超薄材料器件中電流理解的重大局限。

墨爾本大學量子計算與通信技術中心副主任勞倫德·霍倫伯格教授說：“未來，基于超薄材料的下一代電子器件特別容易存在微小裂縫和缺陷，因而破壞電流。”

由霍倫伯格教授領導的研究團隊，利用量子探針對石墨烯中的電流成像。該探針基于一個原子大小的“顏色中心”，并且只在金剛石中發現。

“如果研究人員了解了缺陷是如何影響電流的，那么將提高現有技術和新興技術的可靠性與性能。我們對此結果非常地激動，這使得我們能揭示量子計算器件、石墨烯及其它2D材料中電流的微觀行為?！?/p>

“研究人員在硅基納米電子學原子大小制備領域已取得巨大進步，硅基納米電子學可用于量子計算機。像石墨烯片，這些納米電子結構基本上僅有一個原子厚度。新型傳感技術的成功意味著我們有希望觀察納米電子結構中的電子運動情況，有助于我們今后了解量子計算機如何運作。”

除此之外，新技術與二維材料可用于開發下一代電子器件、能源儲存(電池)、柔性顯示器和生物化學傳感器。

墨爾本大學量子計算與通信技術中心Jean-Philippe Tetienne博士說：“我們的技術非常強大并且實現簡單，因而很多學科的研究人員和工程師可采用它?！?/p>

“在物理學中，利用運動電子的磁場是傳統想法，但這是在21世紀應用的微型計算機上的新穎實現。”

基于金剛石的量子傳感研究人員和石墨烯研究人員合作開發出新技術，這對于克服金剛石和石墨烯的技術問題至關重要。

墨爾本大學物理系石墨烯研究人員Nikolai Dontschuk說：“在此之前，沒有人能看到石墨烯中的電流情況?！?/p>

“制作一個由石墨烯與金剛石氮-空位顏色中心相結合的器件，是非常有挑戰的。但是，我們的方法是非入侵且強大的，我們不會以這種方式感應電流，從而破壞它?！?/p>

Tetienne解釋了研究團隊是如何利用金剛石成功對電流成像。

“我們的方法是在金剛石上照射綠色激光，并且觀察到由于顏色中心對電子磁場的響應而產生的紅光。”

“通過分析紅光的強度，我們確定了由電流產生的磁場，并且能夠對其進行成像，并看到材料缺陷的影響?！?/p>