Forskere finder, at elektronkiralitet i grafen påvirker strømstrømmen

(Phys.org) – Et team af forskere tilknyttet adskillige institutioner i Storbritannien og Rusland har fundet ud af, at chiralitet i grafen påvirker strømstrømmen. I deres papir offentliggjort i tidsskriftet Naturfysik, holdet beskriver, hvordan de udviklede en metode til både at detektere og måle virkningen af ​​chiralitet i grafen, og hvorfor de mener, at det kunne føre til bedre tunneling af elektroniske enheder.

Elektroner og andre partikler har en egenskab, der kaldes chiralitet, hvor de eksisterer som enten venstre- eller højrehåndede. Ud over, når de eksisterer i elektronisk tilstand, det kan også defineres som chiralt. I dette nye eksperiment, forskerne fandt ud af, at elektronernes chiralitet kan have en indvirkning på strømstrømmen - de gjorde denne opdagelse ved at skabe et lille testmateriale lavet af et ark med fire atomer tyk bornitrid placeret mellem to ark grafen. Denne opsætning gjorde det muligt at skabe en meget kontrollerbar type strømstrøm - når spænding blev påført et af arkene af grafen, det tunnelerede sig vej gennem bornitridet til det andet grafenark, hvor det kunne fjernes. Det gjorde det muligt at notere elektronernes højre- eller venstrehåndethed, når de tunnelerede gennem boronitridpladen og de tilstande, de endte i. Forskerne bemærker, at højrehåndede elektroner havde en tendens til at foretrække at komme til højrehåndstilstande og vice. -versa for de venstrehåndede elektroner.

Ved at påføre spænding, holdet var i stand til at "se" chiraliteten af ​​tunnelelektronerne og dens indvirkning på strømstrømmen. De fandt også ud af, at påføring af et magnetfelt i en 90 graders vinkel på materialet gjorde det muligt at se påvirkningen endnu bedre - det tjente til at kvantificere elektronens bevægelse, som viste sig på et måleapparat som energiniveauer, der var ulige fordelt - en stigeeffekt. Ved at gøre det fik de mulighed for at demonstrere det spin, energi og momentum blev alle bevaret i tunnelingsprocessen, ligesom deres chiralitet.

Forskerne foreslår, at deres resultater kan føre til bestræbelser, der er involveret i at lave bedre elektroniske enheder til tunnelering og måske til en helt ny klasse af chiralitisk elektronik.

© 2015 Phys.org