Como os elétrons interagem com outros elétrons em escala quântica no grafeno afeta a rapidez com que viajam no material, levando a sua alta condutividade. Agora, Natália Menezes e Cristiane Morais Smith, do Center for Extreme Matter and Emergent Phenomena da Universidade de Utrecht, Os Países Baixos, e um colega brasileiro, Van Sergio Alves, desenvolveram um modelo que atribui a maior condutividade do grafeno ao efeito acelerador da interação dos elétrons com os fótons sob um campo magnético fraco. Suas descobertas foram publicadas em EPJ B .
Devido à estrutura em forma de favo de mel do material de átomo de carbono com uma camada de espessura, a energia dos elétrons varia de acordo com sua velocidade. Se tivéssemos que imaginar o espectro da velocidade dos elétrons, seria semelhante a um cone. A inclinação do cone é a velocidade do elétron, que é trezentas vezes menor que a velocidade da luz.
Neste estudo, os físicos desenvolveram uma maneira de testar o que acontece quando os elétrons interagem uns com os outros. Para fazer isso, eles usaram eletrodinâmica pseudo-quântica (PQED), uma teoria eficaz descreve a interação entre elétrons mediada por fótons existentes em diferentes dimensões espaço-temporais. Enquanto os elétrons estão limitados a se propagar em um plano, os fótons são livres para se mover no espaço 3D.
Como parte do estudo, os autores também levaram em consideração um campo magnético fraco perpendicular ao plano do grafeno. Eles então usaram dois métodos diferentes para examinar seu efeito de tendência na maneira como a energia dos elétrons é espalhada ao redor do vértice do cone. A descoberta surpreendente é que os elétrons têm uma tendência a aumentar sua velocidade em direção à dos fótons, que viajam à velocidade da luz. E o fraco campo magnético não muda essa tendência. Portanto, o comportamento coletivo dos elétrons, que está ligada à condutividade, permanece o mesmo que na ausência de um campo fraco.