Una teoria dei ricercatori della Rice University suggerisce che la coltivazione di grafene su una superficie che ondeggia come una cassa di uova lo stresserebbe abbastanza da creare un minuscolo campo elettromagnetico. Il fenomeno potrebbe essere utile per creare ottiche elettroniche 2D o dispositivi Valleytronics. Credito:Henry Yu/Rice University
Appoggia un po' di grafene su una superficie ondulata e otterrai una guida per un possibile futuro dell'elettronica bidimensionale.
Gli scienziati della Rice University hanno avanzato l'idea che la crescita del grafene dello spessore di un atomo su una superficie leggermente strutturata crea picchi e valli nei fogli che li trasformano in dispositivi "pseudoelettromagnetici".
I canali creano i propri campi magnetici minuti ma rilevabili. Secondo uno studio del teorico dei materiali Boris Yakobson, dell'allievo Henry Yu e del ricercatore Alex Kutana presso la George R. Brown School of Engineering della Rice, questi potrebbero facilitare dispositivi ottici su scala nanometrica come lenti convergenti o collimatori.
Il loro studio appare nelle Nano Letters dell'American Chemical Society .
Promettono anche un modo per ottenere un effetto Hall - una differenza di tensione attraverso il grafene fortemente conduttore - che potrebbe facilitare le applicazioni di valletronica che manipolano il modo in cui gli elettroni sono intrappolati nelle "valli" in una struttura a banda elettronica.
La Valleytronics è correlata alla spintronica, in cui i bit di memoria di un dispositivo sono definiti dallo stato di spin quantistico di un elettrone. Ma nella valletronica, gli elettroni hanno gradi di libertà nei molteplici stati di quantità di moto (o valli) che occupano. Questi possono anche essere letti come bit.
Tutto ciò è possibile perché il grafene, sebbene possa essere una delle strutture più resistenti conosciute, è abbastanza flessibile in quanto aderisce a una superficie durante la deposizione chimica da vapore.
"La scultura del substrato conferisce deformazione, che a sua volta altera la struttura elettronica del materiale e cambia la sua risposta ottica o conduttività elettrica", ha affermato Yu, ora ricercatore post-dottorato presso il Lawrence Livermore National Laboratory. "Per caratteristiche del substrato più nitide oltre alla flessibilità del materiale, è possibile progettare posizionamenti dei difetti nei materiali, il che crea cambiamenti ancora più drastici nelle proprietà del materiale."
Yakobson ha paragonato il processo al deposito di un foglio di grafene su una cassa di uova. Gli urti nella cassa deformano il grafene, sollecitandolo in modo da creare un campo elettromagnetico anche senza input elettrico o magnetico.
"Gli infiniti design delle forme del substrato consentono innumerevoli dispositivi ottici che possono essere creati, rendendo possibile l'ottica elettronica 2-D", ha affermato Yakobson. "Questa tecnologia è un modo preciso ed efficiente di trasmettere supporti materiali in dispositivi elettronici 2-D, rispetto ai metodi tradizionali". + Esplora ulteriormente
