Grafen nanobånd som elektroniske kontakter

En af grafens mest efterspurgte egenskaber er dens høje ledningsevne. Argentinske og brasilianske fysikere har nu med succes beregnet betingelserne for transporten, eller konduktansmekanismer, i grafen nanobånd. Resultaterne, for nylig offentliggjort i et blad i European Physical Journal B , give en klarere teoretisk forståelse af ledningsevne i grafenprøver af begrænset størrelse, som har applikationer i eksternt styrede elektroniske enheder.

Når ledningsevnen er høj, elektronerne, bærere af elektrisk strøm, er minimalt hæmmet under transport gennem grafen. Et aspekt af ledningsevne er elektrontransportgabet, som er den minimale energi, der kræves for at elektrisk strøm kan passere gennem materialet. Elektrontransportgabet er en vigtig faktor for applikationer i elektroniske enheder, fordi når transportgabet er kontrollerbart, den kan bruges som omskifter i transistorer - hovedkomponenterne i enhver elektronisk enhed.

For at studere elektrontransportgabet, forskere foretrækker at bruge grafen nanobånd, som kan have variable krystallografiske strukturer ved deres kanter. Heri EPJ B papir, Forfatterne fandt, at transportgabet er større, når båndet er smallere i bredden, og at det er uafhængigt af den krystallografiske orientering af båndets kanter.

Holdet fandt, at transportgabet er omvendt proportional med båndets bredde og er uafhængig af den krystallografiske orientering af båndets kanter. Også, konduktansen varierer med den påførte eksterne spænding. Disse resultater bekræfter tidligere teoretiske og eksperimentelle resultater.

Ud over, forfatterne fokuserede på jævnstrømsledningsevne, som forventes at springe gennem veldefinerede skarpe skridt, og omtalt som kvantisering. Imidlertid, forfatternes teoretiske modeller viser et noget andet billede:trinene er ikke lige fordelt og er ikke tydeligt adskilte, men mere slørede. Til sammenligning, konduktans kvantisering i grafen nanobånd blev tidligere observeret eksperimentelt i flere værker.

Desværre, ingen af ​​eksperimenterne kan endnu løse trinenes form. Yderligere, præcisionen af ​​eksisterende målinger kan endnu ikke klart skelne mellem forskellige forudsigelser for kvantisering. Mere præcise teoretiske modeller er nu nødvendige for en bedre forståelse af den eksperimentelle adfærd af nanobånd.