Graphene kan få en tænd / sluk-kontakt, tilføjer halvleder til en lang liste over materialepræstationer

Et team af forskere har foreslået en måde at omdanne materialet grafen til en halvleder, gør det muligt at kontrollere strømmen af ​​elektroner med en laser "tænd / sluk-kontakt".

Grafen er det tyndeste og stærkeste materiale, der nogensinde er opdaget. Det er et lag af kulstofatomer kun et atom tykt, men 200 gange stærkere end stål. Det leder også elektricitet ekstremt godt og varmer bedre end noget andet kendt materiale. Det er næsten helt gennemsigtigt, alligevel så tæt, at ikke engang atomer af helium kan trænge ind i det. På trods af den imponerende liste over lovende udsigter, imidlertid, grafen ser ud til at mangle en kritisk egenskab - det har ikke et "båndgab".

Et båndgab er halvledernes grundlæggende egenskab, gør det muligt for materialer at kontrollere strømmen af ​​elektroner. Denne on-off egenskab er grundlaget for computere, kodning af 0'erne og 1'erne for computersprog.

Nu, et team af forskere ved National University of Córdoba og CONICET i Argentina; Institut Catala de Nanotecnologia i Barcelona, Spanien; og RWTH Aachen University, Tyskland; foreslå, at belysning af grafen med en melleminfrarød laser kan være en nøgle til at slukke ledning, og derved forbedre mulighederne for nye optoelektroniske enheder.

I en artikel omtalt i Anvendt fysik bogstaver , forskerne rapporterer om de første atomistiske simuleringer af elektrisk ledning gennem en mikrometerstørrelse grafenprøve oplyst af et laserfelt. Deres simuleringer viser, at en laser i det mellem-infrarøde kan åbne et observerbart båndgab i dette ellers mellemrumsløse materiale.

"Forestil dig, at ved at tænde lyset, grafenledning er slukket, eller omvendt. Dette ville tillade transduktion af optiske til elektriske signaler, "siger Luis Foa Torres, forskeren, der leder dette samarbejde. "Problemet med grafen, der interagerer med stråling, er også af aktuel interesse for forståelsen af ​​mere eksotiske tilstande af stof, såsom de topologiske isolatorer."