Graphene
Cشبکه کربنی دوبعدی با ویژگیهای الکترونیکی، نوری، مکانیکی و حرارتی قابلتوجه.
GRAPHENE · 2D MATERIALS · PHOTONICS
وقتی ماده به یک لایه میرسد، فیزیک از نو آغاز میشود.
2DSYS فضایی برای شناخت گرافن، فیزیک مواد دوبعدی و کاربرد آنها در فوتونیک، حسگرها و فناوریهای آینده است؛ با تمرکز بر پژوهشهای دکتر مریم ریاحی.
لایه را حرکت دهید
01 / FUNDAMENTAL PHYSICS
یک لایه؛ رفتارهایی کاملاً متفاوت
گرافن ساختاری دوبعدی از اتمهای کربن با آرایش لانهزنبوری است. کاهش ماده به مقیاس یک لایه اتمی، رفتارهای الکترونیکی، نوری، مکانیکی و حرارتی ویژهای ایجاد میکند که در مواد حجیم به همان شکل دیده نمیشوند.
i ساختار لانهزنبوری
اتمهای کربن در گرافن با پیوندهای کووالانسی در صفحه، شبکهای ششضلعی میسازند. این شبکه از دو زیرشبکه همارز تشکیل شده است؛ یعنی سلول واحد آن دو اتم دارد. همین تقارن، نقطه شروع بسیاری از ویژگیهای الکترونیکی گرافن است.
ii حاملهای بار و مخروط دیراک
در گرافن ایدهآل، رابطه انرژی و تکانه در نزدیکی نقطه دیراک بهجای حالت سهمی معمول، تقریباً خطی است. در نتیجه حاملهای بار رفتاری شبیه به ذرات بدون جرم سکون پیدا میکنند و میتوان تراز فرمی را با ولتاژ گیت جابهجا کرد.
iii برهمکنش نور و ماده
با وجود ضخامت یک اتمی، گرافن در محدوده وسیعی از طیف مرئی حدود ۲٫۳ درصد از نور فرودی عمودی را جذب میکند؛ مقداری که به ثابت ساختار ریز وابسته است. همین برهمکنش قابلتوجه و پهنباند، گرافن را برای ساختارهای فوتونیکی جذاب میکند.
iv اثر لایه، کرنش و محیط
ویژگیهای یک ماده دوبعدی تنها به جنس آن وابسته نیست. تعداد لایهها، نحوه چیدمان و زاویه نسبی آنها، کرنش مکانیکی، زیرلایه و محیط اطراف همگی میتوانند پاسخ الکترونیکی و نوری ماده را تغییر دهند.
02 / THE MATERIAL LANDSCAPE
فراتر از گرافن؛ خانوادهای از مواد اتمی
h-BN
BNیک ماده دوبعدی عایق که میتواند در ساختارهای ناهمگون و بهعنوان لایه دیالکتریک مورد استفاده قرار گیرد.
TMDs
MX₂موادی مانند MoS₂، WS₂ و WSe₂ با رفتارهای نیمهرسانا و اپتوالکترونیکی.
Black Phosphorus
Pمادهای دوبعدی با رفتار ناهمسانگرد و ویژگیهای وابسته به جهت و تعداد لایهها.
03 / FROM LAYERS TO SYSTEMS
از ساختار اتمی تا سامانههای آینده
فوتونیک مجتمع Integrated Photonics
قرار دادن لایههای دوبعدی روی موجبرها و تشدیدگرهای نوری، امکان کنترل جذب و فاز نور در تراشه را فراهم میکند.
اپتوالکترونیک Optoelectronics
تبدیل نور به سیگنال الکتریکی و بالعکس در ساختارهایی که ضخامت ماده فعال آنها در حد چند لایه اتمی است.
حسگرهای پیشرفته Advanced Sensors
نسبت سطح به حجم بسیار بالا سبب میشود پاسخ ماده به تغییرات محیط پیرامون بهشکل محسوسی قابل اندازهگیری باشد.
الکترونیک انعطافپذیر Flexible Electronics
استحکام مکانیکی همراه با ضخامت بسیار کم، امکان ساخت ساختارهایی را میدهد که خمشدن را تحمل میکنند.
سامانههای انرژی Energy Systems
ساختارهای لایهای با سطح مؤثر زیاد و رسانندگی مناسب، در ذخیرهسازی و تبدیل انرژی بررسی میشوند.
فناوریهای کوانتومی و تراهرتز Quantum & THz Technologies
ساختارهای کمبعد بستری برای مطالعه ترازهای گسسته انرژی و برهمکنش با تابش در محدوده تراهرتز فراهم میکنند.
04 / RESEARCH FOCUS
پژوهش در مرز فوتونیک و مواد دوبعدی
تمرکز پژوهشی دکتر مریم ریاحی بر گرافن، فوتونیک گرافن، ادغام مواد دوبعدی با سامانههای فوتونیکی، مشخصهیابی مواد و فرایندهای میکرو و نانوساخت قرار دارد.
فوتونیک
02
- 01Graphene Photonicsفوتونیک گرافن
- 022D Material Integrated Photonicsفوتونیک مجتمع مبتنی بر مواد دوبعدی
مشخصهیابی
04
- 03Raman Spectroscopyطیفسنجی رامان
- 04Atomic Force Microscopy AFMمیکروسکوپ نیروی اتمی
- 05Scanning Near-field Optical Microscopy SNOMمیکروسکوپ نوری روبشی میدان نزدیک
- 06Material Characterizationمشخصهیابی مواد
ساخت
02
- 07Photolithographyلیتوگرافی نوری
- 08Micro/Nanofabricationمیکرو و نانوساخت
این فهرست، حوزههای کاری و ابزارهای مورد استفاده در پژوهش را نشان میدهد و امتیاز یا سطحبندی مهارت محسوب نمیشود.
05 / SELECTED PUBLICATIONS
پژوهشهایی از مقیاس اتمی تا دستگاههای فوتونیکی
Graphene patterning without plasma etching via SU-8 pattern peel-off
ارائه روشی برای الگودهی گرافن روی زیرلایه SiO₂/Si با استفاده از چسبندگی SU-8 و فرایند Peel-off، بدون استفاده از Plasma Etching.
View DOI (باز شدن در تب جدید) 10.1038/s41598-025-08895-2
Utilizing polarization-selective mode shaping by chalcogenide thin film to enhance the performance of graphene-based integrated optical devices
بررسی شکلدهی انتخابی مد وابسته به قطبش با استفاده از فیلم نازک کالکوژناید برای بهبود عملکرد دستگاههای نوری مجتمع مبتنی بر گرافن.
View DOI (باز شدن در تب جدید) 10.1038/s41598-019-48890-y
Truncated pyramidal-shaped InAs/GaAs quantum dots in the presence of a vertical magnetic field: An investigation of THz wave emission and absorption
مطالعه نظری نقاط کوانتومی هرمی ناقص InAs/GaAs در حضور میدان مغناطیسی عمودی با تمرکز بر گذارها و تابش و جذب در محدوده تراهرتز.
View DOI (باز شدن در تب جدید) 10.1016/j.physe.2017.02.008
فهرست کامل و بهروز انتشارات در پروفایل Google Scholar در دسترس است.
مشاهده در Google Scholar (باز شدن در تب جدید)06 / ABOUT THE RESEARCHER
درباره پژوهشگر
دکتر مریم ریاحی Dr. Maryam Riyahi
- Graphene Photonics Researcher
- 2D Material Integrated Photonics
دکتر مریم ریاحی پژوهشگری در حوزه گرافن، فوتونیک و مواد دوبعدی است. فعالیتهای پژوهشی او بر شناخت، ساخت، الگودهی و مشخصهیابی ساختارهای کمبعد و بررسی ظرفیت آنها در سامانههای نوری و فناوریهای آینده تمرکز دارد.
07 / CONTACT
یک گفتوگو میتواند از یک لایه آغاز شود.
برای گفتوگوهای پژوهشی، همکاری علمی و تبادل ایده درباره گرافن و مواد دوبعدی تماس بگیرید.