p (Phys.org) —Graphene, uma camada de carbono puro com a espessura de um átomo, parece ter muitas das propriedades necessárias para inaugurar a próxima geração de dispositivos eletrônicos. A próxima etapa na construção desses dispositivos, Contudo, requer a criação de junções que conectam o grafeno ao "mundo externo" por meio de pelo menos dois fios de metal. Uma "junção de dois terminais" é uma "fita" de grafeno com dois contatos de metal. Um pesquisador da Universidade de Arkansas e seus colegas desenvolveram uma melhor compreensão de como essas interfaces grafeno-metal afetam o movimento dos elétrons através das junções de dois terminais. p Salvador Barraza-Lopez, professor assistente de física, Markus Kindermann do Georgia Institute of Technology e M.Y. Chou da Georgia Tech e a Academia Sinica em Taiepi, Taiwan, relatar suas descobertas no jornal Nano Letras .

p "Se você quiser usar grafeno para dispositivos, você quer entender o que vai acontecer com os contatos de metal, "Barraza-Lopez disse.

p As teorias atuais sobre dispositivos de grafeno assumem que os contatos que movem eletricidade de um ponto a outro também serão compostos de grafeno "dopado", o que significa que os contatos têm uma grande quantidade de cobrança eletrônica, como os metais reais teriam. Mas os contatos em dispositivos reais são feitos de metais de transição, e esses contatos de metal formarão ligações com o grafeno.

p "Quando você forma ligações covalentes, você destrói as propriedades eletrônicas únicas do grafeno, "Barraza-Lopez disse." Então pensamos que era importante calcular o transporte de elétrons indo além da suposição de que os próprios contatos são grafeno (dopado). "

p Ele e seus colegas começaram a analisar como os elétrons podem se mover através das junções de grafeno com o titânio, que é usado por muitas equipes experimentais como um contato com o grafeno:eles consideraram as propriedades do material das junções reais, e comparou suas descobertas com modelos mais básicos já disponíveis. Seus cálculos foram feitos usando os princípios da mecânica quântica e recursos computacionais de última geração.

p Dentro da mecânica quântica, os elétrons nessas junções de grafeno-metal se comportam de maneira muito semelhante à de um feixe de luz quando incide sobre um cristal - parte da luz se espalha e parte dela atravessa. Para as junções de grafeno, a transparência eletrônica do material indica quantos elétrons em um contato passam pelo outro contato de metal. Nesse trabalho, os pesquisadores forneceram os cálculos mais precisos da transparência eletrônica das junções de grafeno-metal realistas até o momento.

p "Nossos resultados lançam luz sobre o comportamento complexo das junções de grafeno ... e pavimentam o caminho para projetos realistas de dispositivos eletrônicos em potencial, "escreveram os pesquisadores.