Universität Wien

Neue Erkenntnisse über Wunderstoff Graphen

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Großflächiges Graphen hergestellt, das elektronisch isoliert vorlag

Das zweite Erfolgsgeheimnis des Projekts war es, dass es gelang, großflächiges Graphen herzustellen, das elektronisch isoliert vorlag. Dies war das optimale Ausgangsmaterial für die experimentelle Arbeit. „Wir haben dann die elektronische Struktur des Graphens ganz gezielt manipuliert“, erläutert Pichler die Vorgehensweise in dem Projekt. „Dazu haben wir beispielsweise bestimmte Atome des Substrats, auf dem das Graphen lag, gegen Wasserstoff- oder Stickstoffatome ausgetauscht und den Einfluss dieser Substitution auf das Graphen gemessen.“

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Ein anderer Ansatz, den das Team um Pichler wählte, war die sogenannte Interkalation. Bei dieser werden dünnste Schichten von Kalium, Lithium, Kalzium oder Barium zwischen das Graphen und das Trägermaterial eingeschoben und der Effekt auf das Graphen charakterisiert.

Insgesamt konnten so in dem FWF-Projekt viele zusätzliche Fortschritte erzielt werden, die für eine umfassende Nutzung des Wundermaterials Graphen zunächst noch notwendig sind. Denn vor der wirklichen Anwendung eines solchen „Wunderwuzzis“ wie Graphen sind noch viele Herausforderungen zu meistern, deren Lösungen aus der Grundlagenforschung kommen werden.

Zur Person: Thomas Pichler ist Leiter der Arbeitsgruppe Electronic Properties of Materials an der Fakultät für Physik der Universität Wien. Er ist Experte für die Kontrolle elektronischer und optischer Eigenschaften von Quantenfestkörpern wie Nanoröhren und Graphen. Vor seinem Ruf nach Wien war er Leiter der Arbeitsgruppe Molekulare Nanostrukturen am Leibniz-Institut für Festkörper- und Werkstoffforschung in Dresden, Deutschland.

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Publikationen zu Graphen

"Atomically precise semiconductor - graphene and hBN interfaces by Ge intercalation", Verbitskiy, N.I., Fedorov, A.V., Profeta, G., Stroppa, A., Petaccia, L., Senkovskiy, B., Nefedov, A., Woell, C., Usachov, D. Yu., Vyalikh, D.V., Yashina, L.V., Eliseev, A .A., Pichler, T., Grueneis, A., Scientific Reports 5, Article number: 17700, doi:10.1038/srep17700 (2015): www.nature.com/articles.

"Tunable Interface Properties between Pentacene and Graphene on the SIC Substrate", Liu, X., Grüneis, A., Haberer, D., Fedorov, A.V., Vilkov, O., Strupinski, W., Pichler, T., Journal of Physical Chemistry C, 117, 3969-3975 (2013): pubs.acs.org/doi/abs

"Manifestation of Charged and Strained Graphene Layers in the Raman Response of Graphite Intercalation Compounds", Chacón-Torres, J. C., Wirtz, L. & Pichler, T., ACS Nano 7, 10, 9249-9259, (2013): pubs.acs.org/doi/full

(ID:44072342)