Корейские учёные объяснили механизмы переноса электронов в двухслойном графене

Международная команда исследователей из Пхоханского университета науки и технологий (POSTECH) совместно с Национальным институтом материаловедения Японии (NIMS) сделала значимый прорыв в изучении свойств двухслойного графена.

Работа выявила существенное влияние краевых свойств на электротранспорт в двухслойном графене — материале, который представляет собой два слоя графена, уложенные друг на друга.

Двухслойный графен привлекает внимание благодаря своей уникальной способности корректировать электронную запрещённую зону под воздействием внешнего электрического поля. Это делает его перспективным материалом для валлейтроники — инновационного направления в области обработки информации, где квантовое состояние электрона («долина») используется для передачи данных.

Центральное место в валлейтронике занимает долинный эффект Холла (VHE), выражающийся через так называемое «нелокальное сопротивление» — появление измеримого сопротивления в областях без протекания прямого тока. Однако происхождение этого феномена остаётся предметом дискуссий в академических кругах.

Чтобы пролить свет на данную проблему, учёные разработали устройство с двойным затвором и произвели сравнительный анализ электрических характеристик естественных и искусственно обработанных методом реактивного ионного травления краёв графена. Полученные данные показали, что при естественных краях нелокальное сопротивление соответствует теоретическим расчётам, тогда как в травленых образцах оно было в сто раз выше прогнозируемых значений.

«Долгое время процесс травления, играющий ключевую роль в создании устройств, оставался в стороне от внимания в отношении его влияния на нелокальный транспорт. Наше исследование акцентирует необходимость пересмотра данного аспекта и предлагает ценные рекомендации для дальнейшего развития технологий валлейтроники», — подчеркнул Хён-У Чжон, один из авторов проекта.

Источник: iXBT