Strati di grafene intrecciati con grafene bianco potrebbero produrre materiali di design in grado di creare dispositivi elettronici ad alta frequenza, Lo hanno scoperto gli scienziati dell'Università di Manchester.

Scrivendo in Nanotecnologia della natura , i ricercatori hanno dimostrato come combinare i materiali bidimensionali in uno stack potrebbe creare cristalli perfetti in grado di essere utilizzati nei transistor di prossima generazione.

Nitruro di boro esagonale (hBN), altrimenti noto come grafene bianco, fa parte di una famiglia di materiali bidimensionali scoperti sulla scia dell'isolamento del grafene presso l'Università nel 2004. I ricercatori di Manchester hanno precedentemente dimostrato come combinare materiali 2D, in pile chiamate eterostrutture, potrebbe portare a materiali in grado di essere progettati per soddisfare le esigenze industriali.

Ora, per la prima volta, il team ha dimostrato che il comportamento elettronico delle eterostrutture può essere enormemente modificato controllando con precisione l'orientamento degli strati cristallini all'interno degli stack.

I ricercatori, guidato dal premio Nobel dell'Università di Manchester Sir Kostya Novoselov, allineato con cura due elettrodi di grafene separati da hBN e scoperto che c'era una conservazione dell'energia e della quantità di moto degli elettroni.

I risultati potrebbero aprire la strada a dispositivi con frequenze ultra-alte, come sensori elettronici o fotovoltaici.

La ricerca è stata condotta con scienziati delle università di Lancaster e Nottingham nel Regno Unito, e colleghi in Russia, Seul e Giappone.

Professor Laurence Eaves, un accademico congiunto delle Università di Manchester e Nottingham, ha detto:""Questa ricerca nasce da una bella combinazione di leggi classiche del moto e la natura quantistica delle onde degli elettroni, che consente loro di attraversare le barriere.

"Siamo ottimisti sul fatto che ulteriori miglioramenti al design del dispositivo porteranno ad applicazioni nell'elettronica ad alta frequenza".

Professor Vladimir Falko, dell'Università di Lancaster, ha aggiunto:"La nostra osservazione del tunneling e della conduttanza differenziale negativa in dispositivi realizzati con multistrati di grafene e nitruro di boro esagonale dimostra il potenziale che questo sistema ha per le applicazioni elettroniche.

"Spetta ora ai coltivatori di materiali trovare modi per produrre tali sistemi multistrato utilizzando tecniche di crescita piuttosto che il metodo di trasferimento meccanico utilizzato in questo lavoro".