I en ny artikel publicerad i Nanobokstäver , ICN2-forskare under ledning av ICREA-professor Sergio O. Valenzuela har undersökt spridning av heta bärare över grafen med hjälp av en elektrisk icke-lokal injektion/detektionsmetod. Resultaten skapar nya möjligheter för nanoskala bolometri och kalorimetri och kan ha en stark inverkan på prestandan hos konventionella grafenenheter.

På grund av den svaga elektron-fonon-kopplingen i grafen, 2D Dirac masslösa bärare kan uppvisa en mycket högre temperatur än grafengittret. Sådana heta bärare sprider sig över långa avstånd, resulterar i nya termoelektriska och optoelektroniska fenomen. Forskare från ICN2 har studerat sådan spridning och detektion av heta bärare i en ny artikel publicerad i Nanobokstäver med titeln ' Hot-Carrier Seebeck-effekt:Diffusion och fjärrdetektering av heta-bärare i grafen '.

Forskningen, ledd av ICREA-professor Sergio O. Valenzuela, Gruppledare för Physics and Engineering of Nanodevices Group och Dr. Juan F. Sierra, Juan de la Cierva postdoktoral forskare, är fokuserat på utbredning av varmbärare över monolagergrafen med hjälp av en ny elektrisk metod i en enhet med flera metallledningar.

Heta bärare genereras lokalt av en elektrisk ström, diffunderar bort från injektionspunkten och detekteras elektriskt i en avlägsen spänningssond genom att mäta den termoelektriska spänningen. Förhållandet mellan spänningen och den förbrukade Joule-effekten i injektorn studeras sedan. Vid höga temperaturer, spänningen är proportionell mot effekten, som i vanliga termoelektriska experiment med en extern värmare. Dock, detta enkla förhållande går förlorat när temperaturen sjunker, som har visat sig representera ett fingeravtryck av varmbärardominerad termoelektricitet.

Mätschemat tillåter forskare att utvärdera den karakteristiska kyllängden för varmbärare, vilket är en nyckelparameter för utvecklingen av höghastighetsgrafenbaserade enheter. Detta faktum, förutom att ha en stark inverkan på prestanda hos konventionella grafenenheter, skapar nya möjligheter för nanoskala bolometri och kalorimetri.