Een mogelijke toepassing bij veiligheidsonderzoek:nieuw theoretisch model voor schatting van elektrische stroomrectificatie in grafeen

Elektronisch transport in grafeen draagt ​​bij aan de eigenschappen ervan. Nutsvoorzieningen, een Russische wetenschapper stelt een nieuwe theoretische benadering voor om grafeen met defecten te beschrijven - in de vorm van kunstmatige driehoekige gaten - wat resulteert in de rectificatie van de elektrische stroom in het materiaal. specifiek, de studie biedt een analytische en numerieke theorie van het zogenaamde rateleffect. Het resultaat is een gelijkstroom onder invloed van een oscillerend elektrisch veld, vanwege de scheve verstrooiing van elektronische dragers door coherent georiënteerde defecten in het materiaal. Deze bevindingen door Sergei Koniakhin van het Ioffe Physical Technical Institute en het Academic University Nanotechnology Research and Education Centre, beiden verbonden aan de Russische Academie van Wetenschappen in St. Petersburg, zijn gepubliceerd in Europees fysiek tijdschrift B .

Koniakhin bestudeerde de verstrooiing op verschillende soorten driehoekige defecten, inclusief de verstrooiing op een cluster in de vorm van een stevige driehoek. Om dit te doen, hij gebruikte een theoretisch raamwerk gaande van de schaal van het grafeenmonster - het zogenaamde klassieke raamwerk - tot het atomaire niveau, op kwantummechanische schaal. De studie richtte zich ook op het voorbeeld van verstrooiing op driepuntsdefecten op de hoeken van een driehoek. De auteur analyseerde symmetrische en asymmetrische delen van verstrooiingssnelheden van elektronen en implementeerde deze in de klassieke Boltzmann-kinetische theorie.

De numerieke schatting van het huidige rectificatie-effect als gevolg van dit werk moet nog experimenteel worden bevestigd. Echter, de verkregen numerieke waarden kunnen direct worden vergeleken met toekomstige experimentele gegevens. Dergelijke theoretische studies van grafeen met driehoekige defecten kunnen worden gebruikt bij de detectie van terahertz-straling, die toepassingen heeft in detectoren voor beveiligingsonderzoeken. Deze zijn gebaseerd op het fotogalvanische effect, dat is het verschijnen van elektrische stroom als gevolg van bestraling van een apparaat of monstermateriaal door licht.