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>vwinchina德赢>石墨烯吸附质范德华键存储器激发“智能”石墨烯传感器

在零电场(c)中吸附分子,并与电场的石墨烯之间范德华相互作用吸附分子和石墨烯之间的(a)吸附CO 2分子上的石墨烯传感器(b)中范德华(范德华)相互作用。信用JAIST
在零电场(c)中吸附分子,并与电场的石墨烯之间范德华相互作用吸附分子和石墨烯之间的(a)吸附CO 2分子上的石墨烯传感器(b)中范德华(范德华)相互作用。信用JAIST

抽象:
单层石墨烯,碳的原子层厚的片材已经发现,在不同的领域巨大的应用,包括化学传感器,检测单分子吸附事件电子。因此,监测物理吸附的分子诱导石墨烯的电响应的变化已经成为基于石墨烯的传感器无处不在。由于吸附的气体和石墨烯之间独特的电场依赖性电荷转移物理吸附的分子石墨烯相互作用导致增强的气体感测的电场调谐。在石墨烯传感器分子鉴定是基于这种独特的电可调电荷转移,这对于不同的吸附分子的签名进行预测。尽管如此,为了实现在石墨烯传感器分子鉴定功能,气体吸附/解吸的事件和关闭电场后的石墨烯的气体分子相互作用的保留的理解是需要的。到现在为止,该石墨烯的气体分子键合相互作用被认为是通过氛围热能随机的电场被关断之后,这并不奇怪,因为这些相互作用是范德华(范德华)粘接等固有弱。然而,该假定的石墨烯的气体分子范德华键合进行了实验和未经验证的朝向在石墨烯气体传感器电可调电荷转移基于分子鉴定的主要缺点的热随机化。

石墨烯的吸附质范德华键存储器激发“智能”石墨烯传感器

石川县,日本|发表于2020年7月17日

为了阐明在石墨烯上吸附的气体分子具有和不具有电场调谐的接合保持,Osazuwa加布里埃尔阿邦拉霍(电流博士生),友则今村(毕业硕士学生),马诺哈兰Murugananthan博士(高级讲师)和水田的宏水田教授实验室的科学与技术(JAIST)的日本高级研究所在不同电场监测吸附二氧化碳分子的时间依赖范德华相互作用衰变的石墨烯。使用电场来调整吸附的气体和石墨烯之间的相互作用,而调谐电场被打开监测吸附CO 2分子和石墨烯之间的电荷转移和它被关闭之后。Remarkably, the graphene-gas molecule van der Waals interactions were retained hours after the electric field was turned off, demonstrating both charge-transfer and carrier scattering retention characteristic of the previously applied electric field magnitude and direction i.e. the adsorbed CO2 molecules demonstrated a 'vdW bonding memory'. Due to this bonding memory, the charge-transfer and scattering properties of the adsorbed gas molecules on graphene can be studied hours after the electric field is turned off which is critical for identifying adsorbed molecules based on their signature charge-transfer response to an applied electric field. Furthermore, the long bonding retention time (over 2h) of these electrically tuned adsorbed molecules, sets graphene-based sensors apart as platforms for developing 'smart' sensors suitable for 'beyond-sensing' applications in memory devices and conformational switches.

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联系方式:
水田博

81-076-151-1571

科技©日本高级研究所(JAIST)

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