Graphene nanoflakes är lovande för möjliga tillämpningar inom nanoelektronik, och ämnet för en studie som nyligen publicerades i Nano bokstäver . Dessa sexkantiga nanostrukturer uppvisar kvanteffekter för modulering av strömflöde. Tack vare deras inneboende magnetiska egenskaper, de kan också representera ett betydande steg framåt inom spintronikområdet. Studien, utförs via datoranalys och simuleringar, leddes av Massimo Capone.

"Vi har kunnat observera två nyckelfenomen genom att analysera egenskaperna hos grafen -nanoflakes. Båda är av stort intresse för möjliga framtida tillämpningar, säger Capone, medförfattare till studien. Det första fenomenet handlar om den så kallade interferensen mellan elektroner. "I nanoflakes, elektronerna stör varandra på ett 'destruktivt' sätt om vi mäter strömmen i en viss konfiguration. Det betyder att det inte finns någon överföring av ström. Detta är ett typiskt kvantfenomen. Genom att studera grafenflingorna, vi har förstått att det är möjligt att föra detta fenomen till större system, därför in i nanovärlden och i en skala där den är observerbar och kan utnyttjas för möjliga användningar inom nanoelektronik. "

De två forskarna förklarar att i kvantinterferenstransistorer, destruktiv störning betecknar statusen "AV". För "PÅ" -status, de säger att det är tillräckligt att ta bort villkoren för störningar, så att strömmen kan flöda.

I studien, forskarna visade också att nanoflakes presenterar nya magnetiska egenskaper som endast finns på kanterna på ett ark grafen:"Magnetismen dyker upp spontant vid kanterna, utan externt ingripande. Detta möjliggör skapandet av en spinnström. "Föreningen mellan fenomenen kvantinterferens och magnetism skulle göra det möjligt för forskare att få nästan fullständig spinnpolarisering, med en enorm potential inom spintronics, forskarna förklarar. Dessa egenskaper kan användas i informationsteknik, tolka snurr som binär kod. Elektronen snurrar, kvantiseras och har endast två möjliga konfigurationer, "upp och ner, "är väl lämpad för denna typ av implementering.

För att förbättra den möjliga enhetens effektivitet och procentandelen av aktuell polarisering, forskarna har också utvecklat ett protokoll som föreställer växelverkan mellan grafenflingorna och en yta av kväve och bor. "De erhållna resultaten är riktigt intressanta. Experiment kan bekräfta vad vi teoretiskt har förutsett, "avslutar Massimo Capone.