In un nuovo articolo pubblicato su Nano lettere , I ricercatori di ICN2 guidati dal professor Sergio O. Valenzuela di ICREA hanno studiato la propagazione del vettore caldo attraverso il grafene utilizzando un metodo di iniezione/rilevamento elettrico non locale. I risultati creano nuove opportunità per la bolometria e la calorimetria su nanoscala e potrebbero avere un forte impatto sulle prestazioni dei dispositivi convenzionali al grafene.

A causa del debole accoppiamento elettrone-fonone nel grafene, I vettori 2D Dirac senza massa possono presentare una temperatura molto più alta rispetto al reticolo di grafene. Tali vettori caldi si propagano su lunghe distanze, con conseguente nuovi fenomeni termoelettrici e optoelettronici. I ricercatori dell'ICN2 hanno studiato tale propagazione e rilevamento di portatori caldi in un nuovo articolo pubblicato su Nano lettere intitolato ' Effetto Seebeck del portatore di calore:diffusione e rilevamento remoto dei portatori di calore nel grafene '.

La ricerca, guidato da ICREA Prof Sergio O. Valenzuela, Capogruppo del gruppo di fisica e ingegneria di Nanodevices e Dr. Juan F. Sierra, Juan de la Cierva ricercatore post-dottorato, si concentra sulla propagazione del vettore caldo attraverso il grafene monostrato utilizzando un nuovo metodo elettrico in un dispositivo con più conduttori metallici.

I vettori caldi sono generati localmente da una corrente elettrica, diffondono dal punto di iniezione e vengono rilevati elettricamente in una sonda di tensione remota misurando la tensione termoelettrica. Viene quindi studiata la relazione tra la tensione e la potenza Joule dissipata nell'iniettore. Ad alte temperature, la tensione è proporzionale alla potenza, come nei normali esperimenti termoelettrici che utilizzano un riscaldatore esterno. Però, questa semplice relazione si perde al diminuire della temperatura, che è dimostrato rappresentare un'impronta digitale della termoelettricità dominata dal vettore caldo.

Lo schema di misurazione consente ai ricercatori di valutare la lunghezza caratteristica di raffreddamento per vettori caldi, che è un parametro chiave per lo sviluppo di dispositivi basati su grafene ad alta velocità. Questo fatto, oltre ad avere un forte impatto sulle prestazioni dei dispositivi convenzionali al grafene, crea nuove opportunità per la bolometria e la calorimetria su nanoscala.