(Phys.org):un equipo de investigadores de la Universidad de California, MIT, El Laboratorio Nacional Lawrence Berkeley y el Instituto Nacional de Ciencia de Materiales de Japón han creado imágenes de electrones relativistas atrapados en puntos cuánticos de grafeno. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza el equipo describe cómo lograron esta hazaña y dónde planean llevar su trabajo en el futuro.

A medida que las muchas propiedades únicas del grafeno continúan desarrollándose, los científicos buscan nuevas formas de aprovecharlas y, finalmente, hacer uso de ellas. Uno de esos usos podría ser controlar los electrones para permitir su uso en dispositivos a nanoescala, lo que también podría conducir inadvertidamente a una comprensión más profunda de los fermiones de Dirac. En este nuevo esfuerzo, los investigadores han avanzado en esa área al idear un medio para capturar y retener electrones y para crear imágenes del resultado.

Hasta ahora, la obtención de imágenes de formas de onda de electrones ha sido particularmente difícil:prácticamente todos los métodos existentes han dado lugar a demasiados defectos. Para sortear tales problemas, los investigadores adoptaron otro enfoque para capturar los electrones. Primero crearon uniones p-n circulares enviando voltaje a través de la punta de un microscopio de túnel de barrido hasta una muestra de grafeno debajo. Al mismo tiempo, también aplicaron voltaje a una losa de silicio debajo de la pieza de grafeno, que se mantuvo separada por una capa de óxido de silicio y una laminilla de nitruro de boro. Hacerlo provocó la ionización de defectos en el nitruro de boro, resultando en cargas que migran al grafeno.

Para crear imágenes de esos cargos, los investigadores colocaron una punta de microscopio de efecto túnel de barrido justo encima de la superficie del punto cuántico, lo que permitió medir la corriente de túnel; mover la punta a diferentes ubicaciones permitió tomar múltiples medidas que, cuando se tomaron juntas, permitieron crear una imagen.

El nuevo método el equipo sugiere, podría utilizarse como base para desarrollar sistemas que son más complicados, como los que tienen múltiples puntos cuánticos. A continuación, planean investigar utilizando su técnica con muestras de grafeno bicapa, que contienen muchos más portadores de carga de Dirac para ver si se reflejan cuando chocan con la barrera de unión p-n de la manera esperada.

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