研究

二维材料

元首集团的研究侧重于自动薄材料,也称为二维(2 d)材料。典型的自动薄材料石墨烯,单个原子平面的碳,石墨的基本组成部分。其他类的材料研究元首组包括自动薄半导体过渡金属dichalcogenides (tmd)等金属氧化物半导体₂和WS_2,Bi等拓扑绝缘体₂Se₃。和拓扑狄拉克半金属如Na₃Bi。

新颖的电子性质

许多自动薄材料展示新颖的电子性质。在石墨烯中,电子表现得好像他们没有质量,匀速运动不管他们的能量(就像光子,光的粒子)。Bi等拓扑绝缘体₂Se₃是三维材料的二维表面进行。进行2 d表面股票质量属性与石墨烯的电子,和一个新的属性,电子的量子力学的“自旋”是方向的动量耦合,创造新的电荷和自旋极化电流之间的相互影响。分层过渡金属dichalcogenides包括新的二维半导体金属氧化物半导体等₂和WS₂,电子有“硅谷”耦合自旋自由度,可以控制电和光学。

表面改性

所有的2 d材料分享共同之处,他们的有趣的电子态躺在材料的表面,因此敏感表面的状况。控制表面通过超高真空表面科学技术导致的新方法来控制材料的属性,例如改变介电环境(介电材料的沉积),电荷(电离杂质的沉积),点缺陷(除开拓溅射原子的),magneitsm和自旋轨道耦合(通过重金属吸附原子),等等。

元首集团开发了独特的技术来研究二维材料的电子输运性质原位在超高真空低温温度。在莫纳什,元首集团是将这些技术与原子水平扫描探针显微镜以图像修改表面的原子结构和同时测量电子传输材料的属性。

同步加速器科学

元首组织利用澳大利亚同步加速器x射线光电子能谱(XPS)支持上述调查的主题。

应用程序

元首集团的研究导致了新概念红外和太赫兹探测设备(见使用石墨烯在这里和在这里),进行透明电极和新的基于lithium-intercalated few-layer石墨烯。