Un equipo de investigadores del Reino Unido, Japón y EE. UU. Han descubierto que la dispersión de Umklapp en superredes de muaré puede degradar la movilidad intrínseca a alta temperatura de los portadores de carga de grafeno. En su artículo publicado en la revista Física de la naturaleza , el grupo describe su estudio de superredes hechas con grafeno y usando nitruro de boro hexagonal como sustrato, y lo que encontraron.

Una superrejilla es una estructura formada por capas de dos o más materiales muy delgados juntos; por lo general, es del orden de unos pocos nanómetros, y generalmente hecho al menos parcialmente con grafeno. A medida que los científicos buscan formas de seguir reduciendo los materiales y estructuras utilizados para fabricar dispositivos como teléfonos inteligentes y computadoras portátiles, han buscado estructuras como matrices de cúmulos de átomos a nanoescala basadas en superredes de puntos cuánticos. Notablemente, Se ha observado que un diseño óptimo para una superrejilla sigue un patrón muaré (basado en el tejido). Pero es posible que estas ideas deban modificarse debido a los hallazgos de los investigadores en este nuevo esfuerzo. En su trabajo, han descubierto que la dispersión de electrones y electrones de Umklapp (Uee) degrada la movilidad de los portadores de carga en el grafeno.

Uee es un proceso de dispersión que le da a los metales resistencia eléctrica, y se utiliza con superredes. Permite que los electrones transfieran impulso a la red, dando resistencia a los metales. Los investigadores señalan que tradicionalmente ha sido bastante difícil medir el proceso debido a la interferencia de otros fenómenos.

En sus experimentos, los investigadores crearon celosías de prueba a partir de grafeno y nitruro de boro hexagonal. En las pruebas realizadas con las superredes, encontraron que la dispersión Uee dominaba las propiedades de movimiento en heteroestructuras de celosía. Ese dominio llevó a un exceso de resistividad, que creció junto con la celosía. El resultado neto fue una reducción de la movilidad a temperatura ambiente en más de un orden de magnitud.

Los investigadores señalan que sus hallazgos no descartan el uso de Uee y superredes en futuros dispositivos electrónicos; encontraron que el aumento de la resistividad podría evitarse desalineando o torciendo los cristales que forman la estructura. Un paso extra tal vez pero no un factor decisivo.

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