En potentiell tillämpning inom säkerhetsscreening:ny teoretisk modell för uppskattning av elektrisk strömlikriktning i grafen

Elektronisk transport i grafen bidrar till dess egenskaper. Nu, en rysk forskare föreslår ett nytt teoretiskt tillvägagångssätt för att beskriva grafen med defekter - i form av artificiella triangulära hål - vilket resulterar i likriktningen av den elektriska strömmen i materialet. Specifikt, studien ger en analytisk och numerisk teori om den så kallade spärreffekten. Dess resultat är en likström under verkan av ett oscillerande elektriskt fält, på grund av snedspridning av elektroniska bärare genom koherent orienterade defekter i materialet. Dessa fynd av Sergei Koniakhin från Ioffe Physical Technical Institute och Academic University Nanotechnology Research and Education Centre, båda anslutna till Ryska vetenskapsakademin i St. Petersburg, publiceras i European Physical Journal B .

Koniakhin studerade spridningen på olika typer av triangulära defekter, inklusive spridningen på ett kluster i form av en solid triangel. Att göra så, han använde ett teoretiskt ramverk som sträckte sig från grafenprovets skala - det så kallade klassiska ramverket - till atomnivå, på kvantmekanisk skala. Studien fokuserade också på exemplet med spridning på trepunktsdefekter placerade i hörnen av en triangel. Författaren analyserade symmetriska och asymmetriska delar av spridningshastigheter för elektroner och implementerade dem i den klassiska Boltzmann kinetiska teorin.

Den numeriska uppskattningen av den nuvarande korrigeringseffekten till följd av detta arbete har ännu inte bekräftats experimentellt. Dock, de erhållna numeriska värdena kan direkt jämföras med framtida experimentella data. Sådana teoretiska studier av grafen med triangulära defekter skulle kunna användas för att detektera terahertzstrålning, som har applikationer i säkerhetskontrolldetektorer. Dessa är baserade på den fotogalvaniska effekten, vilket är uppkomsten av elektrisk ström som ett resultat av bestrålning av en anordning eller provmaterial med ljus.