Bildnachweis: Foto zur Verfügung gestellt von der University of Texas in Arlington
Ein Physikstudent der University of Texas in Arlington hat von der Texas-Abteilung der American Physical Society (APS) eine prestigeträchtige Auszeichnung für seine Forschung mit Positronen – dem Antiteilchen des Elektrons – zur Untersuchung der elektronischen Eigenschaften von Graphen erhalten. Dieses Material ist für seine außergewöhnliche Feinheit und Robustheit bekannt und Gegenstand zahlreicher Forschungsarbeiten für verschiedene Anwendungen, die von Solarzellen über Krebsbehandlungen bis hin zum Knochenwachstum reichen.
Pratyanik Sau, ein Absolvent, der am 13. Dezember am Globe Life Field seinen Abschluss machen wird, erhielt die Auszeichnung für die beste mündliche Präsentation eines Bachelor-Studenten beim APS Texas Section Joint Meeting, dem Texas Chapter der American Association of Physics Teachers und Area 13 der Gesellschaft der Physikstudenten.
Als Absolvent der Delhi Ruby Park Public School in Kalkutta, Indien, arbeitete Sau mit den Professoren Alex Weiss und Ali Koymen sowie dem Forschungsprofessor Varghese Chirayath an dem Projekt mit dem Titel „Secondary Electron Spectra Induced by Impact of positrons on graphene and graphite“. Nicholas Hancock, ebenfalls Mathematikstudent im letzten Jahr, arbeitete als Co-Autor mit.
Dieses Projekt konzentriert sich auf die Untersuchung von 2D-Materialien, die nur ein oder zwei Atome dick sind, in allen anderen Dimensionen jedoch breiter sind. Wissenschaftler untersuchen sowohl natürliche 2D-Materialien wie Graphen als auch im Labor synthetisierte Materialien.
„Die Charakterisierung von zweidimensionalen Materialoberflächen ist komplex, da die meisten herkömmlichen Methoden Signale sowohl vom Material als auch vom darunter liegenden Substrat, auf dem es wächst, erzeugen“, sagt Sau.
Ein Positron hat die gleiche Masse wie ein Elektron, aber die entgegengesetzte Ladung. Das Team implantierte niederenergetische Positronen in Graphen, was zum Ausstoß von Elektronen führte und dessen elektronische Eigenschaften enthüllte.
„Während dieser Forschung haben wir eine Methode zur Analyse experimenteller Daten entwickelt, um die Energieverteilung der durch Positroneneinschlag induzierten Elektronen zu ermitteln“, erklärt er. „Wir haben die Ergebnisse von Graphen mit seinem 3D-Gegenstück Graphit sowie mit dem Kupfersubstrat verglichen. »
Aufgrund dieser Informationen geht Sau davon aus, dass die Ergebnisse seiner Arbeit bei der Gestaltung von Wänden für künftige Teilchenbeschleuniger oder Fusionsreaktoren Anwendung finden könnten.
Diese Forschung wurde durch mehrere NSF-Zuschüsse unterstützt.
Notre Opinion Tech
Als Beobachter wissenschaftlicher Fortschritte ist es faszinierend zu sehen, wie Grundlagenforschung wie diese den Weg für technologische Entwicklungen in so unterschiedlichen Bereichen wie Energie und Medizin ebnen kann. Die Erforschung von 2D-Materialien und insbesondere von Graphen scheint vielversprechend für eine Zukunft, in der Miniaturisierung und Energieeffizienz von entscheidender Bedeutung sein werden. Die Forschung von Pratyanik Sau veranschaulicht perfekt, wie akademische Studien zu Innovationen führen, die möglicherweise unser tägliches Leben verändern können.
Gut zu wissen
Graphen wird oft als Wundermaterial beschrieben, nicht nur wegen seiner außergewöhnlichen elektrischen Eigenschaften, sondern auch wegen seiner Leichtigkeit und Festigkeit, die viele Industriezweige revolutionieren könnte.
