La conductividad de las capas duales de grafeno depende en gran medida de los estados de los átomos de carbono en sus bordes; una propiedad que podría tener implicaciones importantes para las transmisiones de información en escalas cuánticas.
Hecho de láminas 2D de átomos de carbono dispuestos en redes de panal, el grafeno muestra una amplia gama de propiedades con respecto a la conducción de calor y electricidad.
Cuando dos capas de grafeno se apilan una encima de la otra para formar una 'bicapa', estas propiedades pueden volverse aún más interesantes. En los bordes de estas bicapas, por ejemplo, los átomos a veces pueden existir en un estado exótico de la materia referidacomo el 'estado cuántico de giro de sala' QSH, dependiendo de la naturaleza de la interacción entre sus giros y sus movimientos, denominado 'acoplamiento giro-órbita' SOC. Mientras que el estado QSH está permitido para 'intrínseco'SOC, es destruido por' Rashba 'SOC. En un artículo publicado recientemente en EPJ B , Priyanka Sinha y Saurabh Basu del Instituto Indio de Tecnología Guwahati mostraron que estos dos tipos de SOC son responsables de las variaciones en la forma en que las bicapas de grafeno conducen la electricidad.
Para los nanoribones de grafeno bicapa, cuyos átomos de borde están dispuestos en patrones de zigzag, los autores mostraron que las bandas de energías de electrones que están permitidas y prohibidas son significativamente diferentes a las que se encuentran en el grafeno monocapa. Para SOC intrínseco, el estado QSH incluso causóátomos en el zigzag para tener una brecha entre estas bandas, que desaparecieron en átomos impares. Sin embargo, esta asimetría desapareció para Rashba SOC, que cambió la relación entre la energía requerida para agregar un electrón a la bicapa, y su conductividad.
Esta sensibilidad de conducción a los estados de los átomos del borde muestra que las bicapas de grafeno podrían ser particularmente útiles para aplicaciones espintrónicas. Este campo estudia cómo los espines cuánticos pueden usarse para transmitir información de manera eficiente, lo cual es de particular interés para los investigadores en campos como la computación cuántica.Sinha y Basu también descubrieron que los comportamientos característicos de SOC que descubrieron persistieron con o sin voltaje a través de las bicapas, lo que disipó las teorías de que este aspecto podría evitar la formación del estado QSH. Su trabajo fomenta nuestro conocimiento de las bicapas de grafeno, abriendo potencialmente nuevas áreas deinvestigación sobre sus propiedades intrigantes.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Springer . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
Referencia del diario :
Cite esta página :