Espalhamento Umklapp em superredes encontrado para degradar a mobilidade de alta temperatura dos portadores de carga de grafenos
p Esta visualização mostra camadas de grafeno usadas para membranas. Crédito:Universidade de Manchester
p Uma equipe de pesquisadores do Reino Unido, O Japão e os EUA descobriram que o espalhamento de Umklapp em superredes moiré pode degradar a mobilidade intrínseca de alta temperatura de seus portadores de carga de grafeno. Em seu artigo publicado na revista
Física da Natureza , o grupo descreve o estudo de superredes feitas com grafeno e usando nitreto de boro hexagonal como substrato, e o que eles encontraram. p Uma superrede é uma estrutura feita por camadas de dois ou mais materiais muito finos juntos - é normalmente da ordem de alguns nanômetros, e geralmente feito pelo menos parcialmente com grafeno. Enquanto os cientistas procuram maneiras de continuar reduzindo os materiais e estruturas usados para fazer dispositivos como smartphones e laptops, eles olharam para estruturas como arranjos de aglomerados de átomos em nanoescala baseados em superredes de pontos quânticos. Notavelmente, foi observado que um design ideal para uma superrede segue um padrão moiré (baseado no tecido). Mas tais idéias podem ter que ser modificadas devido às descobertas dos pesquisadores sobre este novo esforço. Em seu trabalho, eles descobriram que o espalhamento elétron-elétron (Uee) de Umklapp degrada a mobilidade dos portadores de carga no grafeno.
p Uee é um processo de espalhamento que dá resistência elétrica aos metais, e é usado com superredes. Ele permite que os elétrons transfiram o momento para a rede, dando resistência aos metais. Os pesquisadores observam que tradicionalmente tem sido muito difícil medir o processo devido à interferência de outros fenômenos.
p Em seus experimentos, os pesquisadores criaram redes de teste de grafeno e nitreto de boro hexagonal. Em testes feitos com as superredes, eles descobriram que o espalhamento Uee dominou as propriedades de movimento em heteroestruturas de rede. Essa dominância levou a um excesso de resistividade, que cresceu junto com a rede. O resultado líquido foi uma redução na mobilidade à temperatura ambiente em mais de uma ordem de magnitude.
p Os pesquisadores observam que suas descobertas não descartam o uso de Uee e superredes em dispositivos eletrônicos futuros - eles descobriram que o aumento da resistividade poderia ser evitado desalinhando ou torcendo os cristais que formam a estrutura. Uma etapa extra, talvez, mas não um disjuntor de negócio. p © 2018 Science X