Вышедшие номера
Home » Письма в журнал технической физики » Год 2026, выпуск 11 » Статья стр. 11
<<<>>>
Динамика заполнения дираковского конуса в условиях полевого эффекта на электрохимическом интерфейсе графена
Бутко А.В.1, Бутко В.Ю.1, Кумзеров Ю.А.1
1Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, Санкт-Петербург, Россия
Email: vladimirybutko@gmail.com
Поступила в редакцию: 1 декабря 2025 г.
В окончательной редакции: 17 февраля 2026 г.
Принята к печати: 19 февраля 2026 г.
Выставление онлайн: 14 апреля 2026 г.
PDF версия
Динамика накопления заряда на электрохимическом интерфейсе графена важна для конденсаторных, аккумуляторных и сенсорных приложений. Эта динамика зависит от квантовой емкости и времени заполнения дираковского конуса (τ) в графене в условиях полевого эффекта. На основе анализа литературных данных импедансной спектроскопии электрохимических интерфейсов графена с водой и водными растворами серной кислоты установлено, что значения τ для этих случаев равны порядка 0.4 и 0.022 s соответственно. Такие величины согласуются с предположением о том, что на этих интерфейсах τ определяется временем перестройки молекул (поляризованных для воды и заряженных для растворов кислот), и измерение τ перспективно для создания молекулярных сенсоров. Ключевые слова: квантовая емкость, графен, интерфейс, сенсор, время релаксации. DOI: 10.21883/0000000000
  1. M. Qorbani, A. Esfandiar, H. Mehdipour, M. Chaigneau, A. Irajizad, A.Z. Moshfegh, ACS Appl. Energy Mater., 2 (5), 3665 (2019). DOI: 10.1021/acsaem.9b00375
  2. М.Е. Компан, В.Г. Малышкин, Письма в ЖТФ, 41 (8), 1 (2015). [M.E. Kompan, V.G. Malyshkin, Tech. Phys. Lett., 41 (4), 359 (2015). DOI: 10.1134/S1063785015040264]
  3. A.V. Butko, V.Y. Butko, Y.A. Kumzerov, Int. J. Mol. Sci., 24 (13), 10861 (2023). DOI: 10.3390/ijms241310861
  4. Y.V. Fedoseeva, E.V. Shlyakhova, A.A. Vorfolomeeva, A.A. Zaguzina, A.D. Fedorenko, M.A. Grebenkina, E.A. Maksimovskii, Y.V. Shubin, L.G. Bulusheva, A.V. Okotrub, J. Energy Storage, 98, 113050 (2024). DOI: 10.1016/j.est.2024.113050
  5. P.K. Ang, W. Chen, A.T. Wee, K.P. Loh, J. Am. Chem. Soc., 130 (44), 14392 (2008). DOI: 10.1021/ja805090z
  6. А.А. Лебедев, В.Ю. Давыдов, С.Н. Новиков, Д.П. Литвин, Ю.Н. Макаров, В.Б. Климович, М.П. Самойлович, Письма в ЖТФ, 42 (14), 28 (2016). [A.A. Lebedev, V.Yu. Davydov, S.N. Novikov, D.P. Litvin, Yu.N. Makarov, V.B. Klimovich, M.P. Samoilovich, Tech. Phys. Lett., 42 (7), 729 (2016). DOI: 10.1134/S1063785016070233]
  7. A.V. Butko, V.Y. Butko, S.P. Lebedev, A.A. Lebedev, V.Y. Davydov, I.A. Eliseyev, Y.A. Kumzerov, J. Appl. Phys., 128 (21), 215302 (2020). DOI: 10.1063/5.0028108
  8. N.S. Struchkov, A.V. Romashkin, M.K. Rabchinskii, S.D. Saveliev, P.D. Cherviakova, R.G. Chumakov, V.K. Nevolin, A.S. Varezhnikov, A.V. Emelianov, Sensors Actuators B, 417, 136088 (2024). DOI: 10.1016/j.snb.2024.136088
  9. J. Xia, F. Chen, J. Li, N. Tao, Nat. Nanotechnol., 4, 505 (2009). DOI: 10.1038/nnano.2009.177
  10. I. Heller, S. Chatoor, J. Mannik, M.A. Zevenbergen, C. Dekker, S.G. Lemay, J. Am. Chem. Soc., 132 (48), 17149 (2010). DOI: 10.1021/ja104850n
  11. A.V. Butko, V.Y. Butko, Y.A. Kumzerov, Int. J. Mol. Sci., 25 (18), 10083 (2024). DOI: 10.3390/ijms251810083
  12. S. Luryi, Appl. Phys. Lett., 52 (6), 501 (1988). DOI: 10.1063/1.99649
  13. K.S. Novoselov, A.K. Geim, S.V. Morozov, D. Jiang, M.I. Katsnelson, I.V. Grigorieva, S.V. Dubonos, A.A. Firsov, Nature, 438, 197 (2005). DOI: 10.1038/nature04233
  14. S.M. Sze, Physics of semiconductor devices (Wiley, N.Y., 1981), p. 335
  15. V.Y. Butko, X. Chi, D.V. Lang, A.P. Ramirez, Appl. Phys. Lett., 83, 4773 (2003). DOI: 10.1063/1.1631736
  16. B.E. Conway. Electrochemical supercapacitors: scientific fundamentals and technological applications (Kluwer Academic Publ., N.Y., 1999), p. 105--181
  17. В.А. Кисленко, С.В. Павлов, М.В. Федоров, С.А. Кисленко, Письма в ЖЭТФ, 114 (5), 311 (2021). DOI: 10.31857/S1234567821170043 [V.A. Kislenko, S.V. Pavlov, M.V. Fedorov, S.A. Kislenko, JETP Lett., 114 (5), 263 (2021). DOI: 10.1134/S0021364021170021]
  18. A.V. Butko, V.Y. Butko, S.P. Lebedev, A.A. Lebedev, V.Y. Davydov, A.N. Smirnov, I.A. Eliseyev, M.S. Dunaevskiy, Y.A. Kumzerov, Appl. Surf. Sci., 444, 36 (2018). DOI: 10.1016/j.apsusc.2018.03.007
  19. C.Ю. Давыдов, Письма в ЖТФ, 40 (13), 52 (2014). [S.Yu. Davydov, Tech. Phys. Lett., 40 (7), 565 (2014). DOI: 10.1134/S1063785014070037]
  20. K.J. Aok, J. Electroanal. Chem., 779, 117 (2016). DOI: 10.1016/j.jelechem.2016.04.026

Учредители

Издатель

© 2026 Физико-технический институт им. А.Ф. Иоффе Российской академии наук
Powered by webapplicationthemes.com - High quality HTML Theme