Udnyttelse af grafen-defekter

En potentiel anvendelse inden for sikkerhedsscreening:ny teoretisk model til estimering af elektrisk strømkorrigering i grafen

Elektronisk transport i grafen bidrager til dets egenskaber. Nu, en russisk videnskabsmand foreslår en ny teoretisk tilgang til at beskrive grafen med defekter - i form af kunstige trekantede huller - hvilket resulterer i ensretning af den elektriske strøm i materialet. Specifikt, undersøgelsen giver en analytisk og numerisk teori om den såkaldte skraldeeffekt. Dets resultat er en jævnstrøm under påvirkning af et oscillerende elektrisk felt, på grund af skæv spredning af elektroniske bærere ved sammenhængende orienterede defekter i materialet. Disse resultater af Sergei Koniakhin fra Ioffe Physical Technical Institute og Academic University Nanotechnology Research and Education Centre, begge tilknyttet Det Russiske Videnskabsakademi i Skt. Petersborg, er udgivet i European Physical Journal B .

Koniakhin studerede spredningen på forskellige typer trekantede defekter, herunder spredningen på en klynge i form af en massiv trekant. For at gøre det, han brugte en teoretisk ramme, der spænder fra skalaen af ​​grafenprøven - den såkaldte klassiske ramme - til det atomare niveau, på kvantemekanisk skala. Undersøgelsen fokuserede også på eksemplet med spredning på trepunktsdefekter placeret i hjørnerne af en trekant. Forfatteren analyserede symmetriske og asymmetriske dele af spredningshastigheder af elektroner og implementerede dem i den klassiske Boltzmann kinetiske teori.

Den numeriske vurdering af den aktuelle udbedringseffekt som følge af dette arbejde er endnu ikke bekræftet eksperimentelt. Imidlertid, de opnåede numeriske værdier kan direkte sammenlignes med fremtidige eksperimentelle data. Sådanne teoretiske undersøgelser af grafen med trekantede defekter kunne bruges til påvisning af terahertz-stråling, som har applikationer i sikkerhedsscreeningsdetektorer. Disse er baseret på den fotogalvaniske effekt, som er udseendet af elektrisk strøm som et resultat af bestråling af en enhed eller prøvemateriale med lys.