Grafenflager til fremtidige transistorer

Grafen nanoflakes er lovende til mulige anvendelser inden for nanoelektronik, og emnet for en undersøgelse, der for nylig blev offentliggjort i Nano bogstaver . Disse sekskantede nanostrukturer udviser kvanteeffekter til modulering af strømflow. Takket være deres iboende magnetiske egenskaber, de kunne også repræsentere et væsentligt skridt fremad inden for spintronics. Studiet, udført via computeranalyse og simuleringer, blev ledet af Massimo Capone.

"Vi har været i stand til at observere to nøglefænomener ved at analysere egenskaberne af grafen nanoflakes. Begge er af stor interesse for mulige fremtidige anvendelser, " siger Capone, medforfatter til undersøgelsen. Det første fænomen omhandler den såkaldte interferens mellem elektroner. "I nanoflakes, elektronerne interfererer med hinanden på en 'destruktiv' måde, hvis vi måler strømmen i en bestemt konfiguration. Det betyder, at der ikke er nogen overførsel af strøm. Dette er et typisk kvantefænomen. Ved at studere grafenflagerne, vi har forstået, at det er muligt at bringe dette fænomen til større systemer, derfor ind i nanoverdenen og i en skala, hvor den er observerbar og kan udnyttes til mulige anvendelser i nanoelektronik."

De to forskere forklarer, at i kvanteinterferenstransistorer, destruktiv interferens angiver "OFF"-status. For "ON"-status, de siger, at det er tilstrækkeligt at fjerne betingelserne for interferens, hvorved strømmen kan løbe.

I undersøgelsen, forskerne demonstrerede også, at nanoflagerne præsenterer nye magnetiske egenskaber, der kun er til stede ved kanterne af et ark grafen:"Magnetismen dukker op spontant ved kanterne, uden nogen ekstern indgriben. Dette muliggør skabelsen af ​​en spinstrøm." Foreningen mellem fænomenerne kvanteinterferens og magnetisme ville gøre det muligt for forskere at opnå næsten fuldstændig spinpolarisering, med et stort potentiale inden for spintronics, forklarer forskerne. Disse egenskaber kan bruges i informationsteknologier, fortolkning af spin som binær kode. elektronspin, er kvantificeret og kun har to mulige konfigurationer, "op og ned, " er velegnet til denne form for implementering.

For at forbedre effektiviteten af ​​den mulige enhed og procentdelen af ​​strømpolarisering, forskerne har også udviklet en protokol, der forudser interaktionen mellem grafenflagerne og en overflade lavet af nitrogen og bor. "De opnåede resultater er virkelig interessante. Eksperimenter kunne bekræfte, hvad vi teoretisk har forudsagt, " afslutter Massimo Capone.