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  • Il grafene è il miglior standard di resistenza quantistica?
    Sebbene il grafene abbia proprietà elettriche eccezionali, non è considerato il miglior standard di resistenza quantistica. Lo standard di resistenza quantistica più ampiamente accettato e accurato si basa sull’effetto Hall quantistico, che si verifica nei sistemi elettronici bidimensionali di alta qualità. Il grafene può mostrare l’effetto Hall quantistico, ma la sua quantizzazione della resistenza è influenzata da vari fattori come disomogeneità, disordine ed effetti bordo.

    Lo standard di resistenza Hall quantistica utilizza altipiani definiti con precisione nella resistenza Hall di un gas elettronico bidimensionale soggetto a forti campi magnetici. Fornisce un valore di resistenza estremamente stabile e quantizzato basato su costanti fondamentali, come la carica elementare e la costante di von Klitzing. Questo standard ha raggiunto una precisione notevole, con incertezze che raggiungono le parti per miliardo, rendendolo lo standard di resistenza più accurato disponibile.

    Al contrario, gli standard di resistenza basati sul grafene devono ancora affrontare diverse sfide in termini di accuratezza, riproducibilità e stabilità a lungo termine. Sebbene il grafene abbia un’elevata mobilità dei portatori e possa mostrare l’effetto Hall quantistico, la presenza di difetti, impurità e variazioni nella qualità del campione possono influenzare la precisione di quantizzazione. Inoltre, raggiungere gli elevati campi magnetici richiesti per l’effetto Hall quantistico può essere tecnicamente impegnativo e può introdurre ulteriori incertezze.

    Pertanto, sebbene il grafene sia un materiale interessante con un grande potenziale, attualmente non è considerato il miglior standard di resistenza quantistica. L'effetto Hall quantistico nelle eterostrutture di semiconduttori di alta qualità rimane il gold standard per la metrologia della resistenza quantistica.

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