(Phys.org) – Ett team av forskare anslutna till flera institutioner i Storbritannien och Ryssland har funnit att kiralitet i grafen påverkar strömflödet. I deras papper publicerad i tidskriften Naturfysik, teamet beskriver hur de utvecklade en metod för att både detektera och mäta effekten av kiralitet i grafen och varför de tror att det kan leda till bättre tunneldrivning av elektroniska enheter.

Elektroner och andra partiklar har en egenskap som kallas kiralitet, där de finns antingen vänster eller högerhänta. Dessutom, när de finns i elektroniskt tillstånd, det kan också definieras som kiralt. I detta nya experiment, forskarna fann att elektronernas kiralitet kan ha en inverkan på strömflödet - de gjorde denna upptäckt genom att skapa ett litet testmaterial gjord av ett ark av fyra atoms tjock bornitrid placerat mellan två ark grafen. Denna inställning gjorde det möjligt att skapa en mycket kontrollerbar typ av strömflöde - när spänning applicerades på ett av arken av grafen, den tunnlade sig genom bornitrid till det andra grafenarket där det kunde tas bort. Det gjorde det möjligt att notera höger- eller vänsterhäntheten hos elektronerna när de tunnlade genom bornitridskiktet och tillstånden de hamnade i. Forskarna noterar att högerhänta elektroner tenderade att föredra att ta sig till högerhänta tillstånd och vice. -versa för de vänsterhänta elektronerna.

Genom att applicera spänning, teamet kunde "se" chiraliteten hos tunnelelektronerna och dess inverkan på strömflödet. De fann också att applicering av ett magnetiskt fält i en nittio graders vinkel på materialet gjorde det möjligt att se nedslaget ännu bättre - att göra det tjänade till att kvantisera elektronens rörelse, som visade sig på en mätanordning som energinivåer som var ojämnt fördelade - en stegeffekt. Genom att göra det kunde de demonstrera den snurran, energi och momentum bevarades alla i tunnlingsprocessen, liksom deras kiralitet.

Forskarna föreslår att deras fynd kan leda till ansträngningar som är involverade i att göra bättre tunneldrivande elektroniska enheter och kanske till en helt ny klass av chiralitisk elektronik.

© 2015 Phys.org