p (Phys.org) —Uma equipe de pesquisadores da Universidade da Califórnia, MIT, O Laboratório Nacional Lawrence Berkeley e o Instituto Nacional de Ciência de Materiais do Japão criaram imagens de elétrons relativísticos presos em pontos quânticos de grafeno. Em seu artigo publicado na revista Física da Natureza a equipe descreve como eles alcançaram essa façanha e onde planejam realizar seu trabalho no futuro. p À medida que as muitas propriedades únicas do grafeno continuam a se desdobrar, os cientistas procuram novas maneiras de aproveitar e, eventualmente, fazer uso delas. Um desses usos pode ser controlar elétrons para permitir seu uso em dispositivos em escala nanométrica, o que também poderia inadvertidamente levar a uma compreensão mais profunda dos férmions de Dirac. Neste novo esforço, os pesquisadores progrediram nessa área ao desenvolver um meio de capturar e reter elétrons e criar imagens do resultado.

p Obter imagens de formas de onda de elétrons até agora tem sido particularmente difícil - virtualmente todos os métodos existentes resultaram em muitos defeitos. Para contornar esses problemas, os pesquisadores adotaram outra abordagem para capturar os elétrons. Eles primeiro criaram junções circulares p-n enviando voltagem através da ponta de um microscópio de tunelamento de varredura até uma amostra de grafeno abaixo. Ao mesmo tempo, eles também aplicaram voltagem a uma placa de silício sob o pedaço de grafeno, que foi mantido separado por uma camada de óxido de silício e um floco de nitreto de boro. Isso causou a ionização de defeitos no nitreto de boro, resultando em cargas migrando para o grafeno.

p Para criar imagens dessas cargas, os pesquisadores colocaram uma ponta de microscópio de tunelamento de varredura logo acima da superfície do ponto quântico, que permitiu medir a corrente de tunelamento - mover a ponta para locais diferentes permitiu fazer várias medições que, quando tomadas em conjunto, permitiram a criação de uma imagem.

p O novo método, a equipe sugere, poderia ser usado como base para o desenvolvimento de sistemas mais complicados, como aqueles com vários pontos quânticos. Em seguida, eles planejam investigar o uso de sua técnica com amostras de grafeno de duas camadas, que detêm muito mais portadores de carga Dirac para ver se eles refletem quando colidem com a barreira de junção p-n das maneiras esperadas. p © 2016 Phys.org