شبیه سازی نانو حسگر فشار با استفاده از تغییر شکل نوار گرافین تک لایه

گرافین یکی از ساختارهای دو بعدی کربن است که اتم های آن به صورت شش ضلعی قرار گرفته اند. از آنجا که شکل ساختاری نوار گرافین تعیین کننده خواص فیزیکی آن است، هرگونه تغییر در فاصله اتمی ساختار تاثیر زیادی در مقدار گاف نوار انرژی آن دارد. واضح است با استفاده از این مکانیزم می توان فشار سنج با دقت بسیار بالا ساخت همچنین این مکانیزم به عنوان سنسورهای پزشکی می تواند کاربرد داشته باشد. تحلیل هایی که ما بر روی دو دستوارگی (chirality) نوار گرافین انجام داده ایم نشان می دهد که هدایت الکتریکی و همچنین نوارهای انرژی e_v, e_c به شدت با تغییر فاصله اتمی پیوند کربن- کربن و همچنین عرض نوار تغییر می کند. این فاصله که در حالت پایدار خود 1.42086 آنگستروم می باشد، می تواند تا حدود 30 درصد بیشتر شود. آزمایش های عملی که در این رابطه انجام شده است نشان می دهد که افزایش فاصله بیش از این میزان باعث گسستگی غیر قابل بازگشت در نوار گرافین می شود. در این مقاله نتایج تحقیق و محاسبات بر یک نوار گرافین با عرض 7 و طول 20 اتم به طور کامل از نظر گاف نوار انرژی و منحنی های ولتاژ و جریان مورد بررسی قرار گرفته است.