Graphene transistor as a probe for streaming potential.
Graphene transistor as a probe for streaming potential.
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DOI：
10.1021/nl300603v
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发表时间：
2012-06-13
期刊：
影响因子：
10.8
通讯作者：
Bolotin KI
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Newaz AK;Markov DA;Prasai D;Bolotin KI
我们研究了石墨烯场效应管(GraFET)中的电输运与该晶体管附近的水/氯化钠电解液流动的关系。我们发现GraFET的电荷中性点发生了较大且可重复的移动，这种移动依赖于液体速度和离子浓度。我们发现，这些位移与流体流动(流动电位)引起的石墨烯旁边液体的局部电化学势的变化是一致的。此外，我们利用GraFET中的电输运对流体流动参数的敏感性来演示基于石墨烯的质量流动和离子浓度传感。我们成功地探测到了低至~70nL/min的流量，并探测到了低至~40 nm的离子浓度变化。
We explore the dependence of electrical transport in a graphene field effect transistor (GraFET) on the flow of water/sodium chloride electrolyte within the immediate vicinity of that transistor. We find large and reproducible shifts in the charge neutrality point of GraFETs that are dependent on the liquid velocity and the ion concentration. We show that these shifts are consistent with the variation of the local electrochemical potential of the liquid next to graphene that are caused by the fluid flow (streaming potential). Furthermore, we utilize the sensitivity of electrical transport in GraFETs to the parameters of the fluid flow to demonstrate graphene-based mass flow and ionic concentration sensing. We successfully detect a flow as small as ~70 nL/min, and detect a change in the ionic concentration as small as ~40 nM.
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