Физики из США создали самый маленький в мире резонатор на основе графеновой пленки – самого тонкого материала в мире.

Графен – это «двумерная пленка» из атомов углерода, или, если представить наглядно, то нанотрубка, разрезанная вдоль оси и раскатанная на плоскости тоже будет графеном.

Впервые наноматериал графен был синтезирован в 2004 году профессором Эндрю Геймом. Тогда же ученые установили, что по электропроводности он не уступает углеродным нанотрубкам и, в перспективе, может заменить нанотранзисторы на их основе.

Как сообщает Nanotechweb, графен является уникальным материалом для исследования свойств так называемых «двумерных электронов», т.е. электронов, «привязанных» к структурным особенностям этого материала толщиной в один атом.

Теперь же команде исследователей из Корнельского Университета (Cornell University) удалось заставить работать двумерную графитовую пленку в качестве наноэлектронного устройства.

Пол МакЮн (Paul McEuen) и его коллеги смогли разместить слой графена длиной несколько микрон между двумя кремниевыми «зажимами», получив резонатор толщиной в атом углерода. Ученые сделали несколько резонаторов с графеновой полосой различной толщины (толщина менялась путем увеличения количества слоев материала). При этом ее толщина изменялась от одного до 50 нанометров.

Далее исследователи воздействовали на полоску пульсирующим лазером, ученые добились работы резонатора на частотах от 1 до 170 МГц. Разбег в частотах обуславливался толщиной графеновой пленки и количеством ее слоев.

Также Пол прикладывал к пленке переменное напряжение и также наблюдал колебания пленки. Это было заметно по неравномерному отражению лазерного излучения от поверхности пленки.

Как говорит МакЮн, столь малая масса графенового резонатора-пленки может позволить использовать его в качестве детектора массы, причем с его помощью можно будет взвешивать с высокой точностью отдельные молекулы.

Также графеновый резонатор может выступать в качестве сверхточного детектора силы, так как он практически не вибрирует после снятия напряжения, что обуславливает его высокую точность.

Ученые уверены, что новый наноматериал только начинает открывать свои уникальные возможности в наноэлектронике, поэтому они собираются продолжать свои исследования для того, чтобы сделать первый графеновый масс-детектор