Un equipo de científicos del Instituto Max Planck de Investigación de Polímeros MPI-P descubrió que la conducción eléctrica en el grafeno en la escala de tiempo del picosegundo, un picosegundo que es una milésima de una milmillonésima de segundo se rige por la misma baseleyes que describen las propiedades térmicas de los gases. Este enfoque termodinámico mucho más simple para la conducción eléctrica en grafeno permitirá a los científicos e ingenieros no solo comprender mejor sino también mejorar el rendimiento de los dispositivos nanoelectrónicos basados en grafeno.
Los investigadores encontraron que la energía de las corrientes eléctricas ultrarrápidas que pasan a través del grafeno se convierte de manera muy eficiente en calor de electrones, haciendo que los electrones de grafeno se comporten como un gas caliente ". El calor se distribuye uniformemente sobre todos los electrones. Y el aumento de la temperatura electrónica,causada por las corrientes que pasan, a su vez tiene un fuerte efecto en la conducción eléctrica del grafeno ", explica el profesor Mischa Bonn, director de la MPI-P. El estudio, titulado" Imagen termodinámica del transporte de carga ultrarrápida en grafeno ", se ha publicado recientementeen Comunicaciones de la naturaleza.
Se sabe que el grafeno, una sola lámina de átomos de carbono, es un muy buen conductor eléctrico. Como resultado, el grafeno encuentra una multitud de aplicaciones en la nanoelectrónica moderna. Desde detectores altamente eficientes para comunicaciones ópticas e inalámbricas hasta transistoresopera a velocidades muy altas. Una demanda en constante aumento de ancho de banda de telecomunicaciones requiere una operación cada vez más rápida de los dispositivos electrónicos, lo que hace que sus tiempos de respuesta sean tan cortos como un picosegundo ". Los resultados de este estudio ayudarán a mejorar el rendimiento de la nanoelectrónica basada en grafenodispositivos como transistores de alta velocidad y fotodetectores ", dice el profesor Dmitry Turchinovich, quien dirigió la investigación en el MPI-P. En particular, muestran el camino para romper la barrera de velocidad de operación de terahercios, es decir, mil mil millones de oscilaciones por segundo.- para transistores de grafeno.
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Materiales proporcionado por Instituto Max Planck para la Investigación de Polímeros . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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