(PhysOrg.com) - Si el grafeno va a estar a la altura de su promesa como componente revolucionario de la electrónica del futuro, las interacciones entre el grafeno y los materiales circundantes en un dispositivo deben entenderse y controlarse.

Los investigadores del Centro NIST de Ciencia y Tecnología a Nanoescala han medido y modelado con éxito cómo los electrones en el grafeno responden a las impurezas en un sustrato subyacente. explicando las diferencias clave en la respuesta del grafeno que tiene un grosor de una frente a dos capas.

La capacidad de los electrones para filtrar, o húmedo, los campos eléctricos debidos a impurezas se caracterizan por una longitud de apantallamiento electrostático. Para filtrar las impurezas, la longitud de la pantalla debe ser significativamente más corta que la separación entre las impurezas. Cuando se coloca sobre un sustrato, los electrones en el grafeno monocapa y bicapa responden de manera diferente a las impurezas del sustrato porque las diferencias en la simetría cambian la longitud del tramado.

Para dos capas de grafeno, los electrones tienen una longitud de pantalla pequeña y, por lo tanto, se reorganizan fácilmente para filtrar las impurezas. Para grafeno monocapa, la simetría inusual de su red atómica bidimensional en forma de panal hace que la energía de los electrones aumente linealmente con el impulso, similar a las partículas "sin masa" como los fotones.

La teoría CNST muestra que la longitud de la pantalla para los electrones sin masa es similar al espacio entre las impurezas del sustrato, lo que dificulta la reorganización de los electrones. Las impurezas del sustrato provocan la dispersión de electrones y, por lo tanto, reducen el rendimiento del dispositivo tanto en grafeno monocapa como bicapa; explicando la respuesta a las impurezas, Este trabajo proporciona información sobre los métodos para controlar dicha dispersión y mejorar el rendimiento del dispositivo de grafeno en una variedad de sustratos.