Elektron yoğunluğu ve manyetik alanın fonksiyonu olarak üç katmanlı grafenin spektrumu

Metaller büyük elektron yoğunluğuna sahiptir ve elektronların dalga özelliğini  gözlemlemek için bir kaç atom genişliğinde metalik teller yapılmalıdır. Bunula birlikte grafen (bir atom kalınlığında grafit) çok daha küçük elektron yoğunluğuna sahip ve transistör ile değiştirilebilir. Elektronların bu düşük yoğunluğunun sonucu elektronların dalga özelliğinin kuantum mekaniği ile tanımlanmasının yanı sıra grafende incelemek daha kolaydır.

Bakır gibi metallerde elektron her 100 nm’de saçılır, yabancı maddeler ve kusurlardan dolayı bu mesafe insan saçı çapından 1000 kat daha küçüktür. Elektronlar grafende 10μm mesafelere kadar daha uzun süre ilerleyebilir, insan saçı çapından yaklaşık 10 kat daha küçük bir mesafe. Grafen bor nitrür katmanları arasında sandviç gibi oluşturuldu. Bor nitrür katmanları grafendeki elektron akışını engelleyen kusurlara sahiptir.

Elektronların uzun mesafeden geçmesi kusurların az olduğu anlamına gelir. Elektronların belirsiz fısıltısı “birbirleri ile konuşulması” olarak belirtilir. Kusurları azaltmak, elektronik etkileşimlerin belirsiz fısıltıları birçok elektron arasında ilerlemesini sağlamak için sessiz bir yer yapılması gibidir.

Prof. Mandar Deshmukh’un TIFR grub, doktora öğrencisi Biswajit Datta önderliğindeki bu çalışmada, üç katmanlı grafende elektronik etkileşimler için bu tür bir sessizlik sağlandı. Çalışma yeni bir mıknatıs ortaya koyuyor ve grafen kullanılan elektronik cihazlarda temel çalışmalar ve uygulamaların nasıl yapılabileceği konusunda fikir veriyor. Bu çalışma üç katmanlı grafendeki elektronların manyetizmasını -272°C gibi düşük sıcaklıkta keşfediyor. Elektronların manyetizması, bir çok elektron arasında koordine olarak “fısıltı”dan kaynaklanır.

Kaynak : sciencedaily.com