(Phys.org) —Graphene, una capa fina como un átomo de carbono puro, parece tener muchas de las propiedades necesarias para marcar el comienzo de la próxima generación de dispositivos electrónicos. El siguiente paso en la construcción de esos dispositivos, sin embargo, requiere la creación de uniones que conecten el grafeno con el "mundo externo" a través de al menos dos cables metálicos. Una "unión de dos terminales" es una "cinta" de grafeno con dos contactos de metal. Un investigador de la Universidad de Arkansas y sus colegas han desarrollado una mejor comprensión de cómo estas interfaces grafeno-metal afectan el movimiento de electrones a través de uniones de dos terminales.

Salvador Barraza-López, profesor asistente de física, Markus Kindermann del Instituto de Tecnología de Georgia y M.Y. Chou de Georgia Tech y la Academia Sinica en Taiepi, Taiwán reportar sus hallazgos en la revista Nano letras .

"Si desea utilizar grafeno para dispositivos, quieres saber qué pasará con los contactos metálicos, "Dijo Barraza-Lopez.

Las teorías actuales sobre los dispositivos de grafeno asumen que los contactos que mueven la electricidad de un punto a otro también estarán compuestos de grafeno "dopado". lo que significa que los contactos tienen una gran cantidad de carga electrónica, como lo habrían hecho los metales reales. Pero los contactos en dispositivos reales están hechos de metales de transición, y esos contactos metálicos formarán enlaces con el grafeno.

"Cuando se forman enlaces covalentes, destruyes las propiedades electrónicas únicas del grafeno, ", Dijo Barraza-López." Así que pensamos que era importante calcular el transporte de electrones yendo más allá de la suposición de que los contactos mismos son grafeno (dopado) ".

Él y sus colegas se propusieron analizar cómo los electrones pueden moverse a través de las uniones de grafeno con titanio. que es utilizado por muchos equipos experimentales como contacto con el grafeno:consideraron las propiedades materiales de las uniones reales, y contrastó sus hallazgos con modelos más básicos ya disponibles. Sus cálculos se realizaron utilizando los principios de la mecánica cuántica y las instalaciones computacionales de última generación.

Dentro de la mecánica cuántica, los electrones en estas uniones grafeno-metal se comportan de manera muy similar a como lo hace un rayo de luz cuando brilla sobre un cristal:parte de la luz se dispersa y parte de ella pasa. Para las uniones de grafeno, la transparencia electrónica del material indica cuántos de los electrones de un contacto pasan a través del otro contacto metálico. En este trabajo, los investigadores han proporcionado los cálculos más precisos de la transparencia electrónica de las uniones realistas de grafeno-metal hasta la fecha.

"Nuestros resultados arrojan luz sobre el complejo comportamiento de las uniones de grafeno ... y allanan el camino para un diseño realista de posibles dispositivos electrónicos, "escribieron los investigadores.