Una potenziale applicazione nello screening di sicurezza:nuovo modello teorico per la stima della rettifica della corrente elettrica nel grafene

Il trasporto elettronico nel grafene contribuisce alle sue caratteristiche. Ora, uno scienziato russo propone un nuovo approccio teorico per descrivere il grafene con difetti, sotto forma di fori triangolari artificiali, che determinano la rettifica della corrente elettrica all'interno del materiale. Nello specifico, lo studio fornisce una teoria analitica e numerica del cosiddetto effetto cricchetto. Il suo risultato è una corrente continua sotto l'azione di un campo elettrico oscillante, a causa della dispersione obliqua dei supporti elettronici dovuta a difetti del materiale coerentemente orientati. Questi risultati di Sergei Koniakhin dello Ioffe Physical Technical Institute e del Academic University Nanotechnology Research and Education Center, entrambi affiliati all'Accademia Russa delle Scienze di San Pietroburgo, sono pubblicati in Giornale Europeo di Fisica B .

Koniakhin ha studiato la dispersione su vari tipi di difetti triangolari, compresa la dispersione su un grappolo a forma di triangolo solido. Fare così, ha usato un quadro teorico che va dalla scala del campione di grafene - il cosiddetto quadro classico - al livello atomico, alla scala della meccanica quantistica. Lo studio si è concentrato anche sull'esempio della dispersione su difetti a tre punti posti agli angoli di un triangolo. L'autore ha analizzato parti simmetriche e asimmetriche delle velocità di diffusione degli elettroni e le ha implementate nella classica teoria cinetica di Boltzmann.

La stima numerica dell'attuale effetto di rettifica risultante da questo lavoro deve ancora essere confermata sperimentalmente. Però, i valori numerici ottenuti possono essere direttamente confrontati con futuri dati sperimentali. Tali studi teorici sul grafene con difetti triangolari potrebbero essere utilizzati nella rilevazione della radiazione terahertz, che ha applicazioni nei rilevatori di screening di sicurezza. Questi si basano sull'effetto fotogalvanico, che è l'aspetto della corrente elettrica come risultato dell'irradiazione di un dispositivo o di un campione da parte della luce.