石墨烯是一種碳原子晶格材料，僅一個(gè)原子的尺寸大小，是未來(lái)電子技術(shù)產(chǎn)品的關(guān)鍵材料。石墨烯作為超薄碳材料，強(qiáng)度比鋼鐵更高；其良好的柔順性、透明度和導(dǎo)電性使其廣泛應(yīng)用在太陽(yáng)能電池、觸摸屏和柔性可彎曲電子產(chǎn)品等方面。
       近日，來(lái)自量子計(jì)算與通訊技術(shù)（CQC2T）中心的副主管，Lloyd Hollenberg教授領(lǐng)導(dǎo)其研究團(tuán)隊(duì)利用特殊的量子探針檢測(cè)到了石墨烯中的電流；而該量子探針則基于金剛石中獨(dú)有的原子大小的“色中心”技術(shù)。        Hollenberg教授介紹道：此前從未有人發(fā)現(xiàn)石墨烯中的電流會(huì)發(fā)什么情況。該研究則利用金剛石首次披露了二維材料石墨烯中電流的情況。這種新技術(shù)也突破了現(xiàn)有技術(shù)對(duì)超薄材料設(shè)備中電流的了解和認(rèn)識(shí)所固有的局限。
       了解電流是如何受這些不完整瑕疵的影響對(duì)于改善目前和未來(lái)的技術(shù)可靠性和性能有著重要意義。該研究利用量子探針成像技術(shù)打開(kāi)了石墨烯納米電子和量子計(jì)算機(jī)的一扇新大門。
       量子計(jì)算機(jī)利用原子和分子來(lái)進(jìn)行存儲(chǔ)和處理的任務(wù)，同時(shí)比傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)能執(zhí)行更快的計(jì)算。但下一代超薄材料電子設(shè)備，如量子計(jì)算機(jī)，很容易出現(xiàn)細(xì)小裂縫和缺陷，從而中斷正常電流。
       而借助這種新型的傳感技術(shù)，科學(xué)家們能夠?qū)ξ⑿〗Y(jié)構(gòu)中的電流移動(dòng)進(jìn)行觀察。它一方面有助于理解量子計(jì)算機(jī)是如何操作運(yùn)行的，同時(shí)還有助于理解一些新技術(shù)中的電子特性。
       墨爾本大學(xué)CQC2T中心的教授，本研究的第一作者Jean-Philippe Tetienne博士，介紹了本研究是如何利用金剛石實(shí)現(xiàn)電流成像的。
       “我們?cè)趯?duì)金剛石上的一束綠色激光進(jìn)行照射，并觀察到來(lái)自金剛石色中心的一道紅色光束對(duì)電子磁場(chǎng)有所反應(yīng)”。        通過(guò)分析紅色光束的密度，可以求出電流的磁場(chǎng)并對(duì)其進(jìn)行成像，從而直觀地觀察到材料的缺陷。
       目前，CQC2T中心的研究者已經(jīng)在量子計(jì)算機(jī)領(lǐng)域原子尺度的硅材料納米電子制造方面取得了進(jìn)展和成功。像石墨烯片這種納米電子結(jié)構(gòu)就只有一個(gè)原子那么厚。
       墨爾本大學(xué)物理系的石墨烯研究院Nikolai Dontschuk介紹道：構(gòu)造一個(gè)結(jié)合石墨烯和超敏感氮空位色中心的設(shè)備具有很大的挑戰(zhàn)性。而我們的研究方法最大的優(yōu)勢(shì)就是非侵入性和更好的魯棒性——在進(jìn)行電流感測(cè)的同時(shí)又不中斷電流。（編譯：中國(guó)超硬材料網(wǎng)）