Holey graphene som Holy Grail-alternativ til siliciumchips

grafen, i sin almindelige form, tilbyder ikke et alternativ til siliciumchips til applikationer inden for nanoelektronik. Det er kendt for sin energibåndstruktur, som ikke efterlader noget energigab og ingen magnetiske effekter. Grafen modgift gitter, imidlertid, er en ny type grafenanordning, der indeholder en periodisk række af huller - der mangler flere atomer i det ellers regelmæssige enkeltlag af kulstofatomer. Dette får et energibåndsgab til at åbne sig omkring materialets basislinjeenerginiveau, effektivt at omdanne grafen til en halvleder.

I en ny undersøgelse offentliggjort i EPJ B , Iranske fysikere undersøger effekten af ​​antidotstørrelse på den elektroniske struktur og magnetiske egenskaber af trekantede moddots i grafen. Zahra Talebi Esfahani fra Payame Noor University i Teheran, Iran, og kolleger har bekræftet eksistensen af ​​en båndgab-åbning i sådanne antidot-grafengitre, som afhænger af elektronens spin frihedsgrad, og som kunne udnyttes til applikationer som spin-transistorer. Forfatterne udfører simuleringer ved hjælp af huller, der er formet som retvinklede og ligesidede trekanter, at udforske virkningerne af både de lænestolsformede og zigzag-formede kanter af grafenhuller på materialets egenskaber.

I dette studie, værdierne af energibåndgabet og den totale magnetisering, forfatterne finder, afhænger af størrelsen, form og afstand mellem modstofferne. Disse kan faktisk stige med antallet af zigzag-kanter rundt om hullerne. De inducerede magnetiske momenter er hovedsageligt lokaliseret på kantatomerne, med en maksimal værdi i midten af ​​hver side af den ligesidede trekant. Derimod lænestolens kanter viser intet lokalt magnetisk moment.

Takket være det skabte energibåndgab, sådanne periodiske arrays af trekantede antidot-gitter kan bruges som magnetiske halvledere. Og fordi energibåndgabet afhænger af elektronspin i materialet, magnetiske antidot-gitre er ideelle kandidater til spintroniske applikationer.