Investigadores del Instituto Avanzado de Ciencia y Tecnología de Japón (JAIST) han medido con éxito la curva corriente-voltaje de las nanocintas de grafeno (GNR) que estaban suspendidas entre dos electrodos. Las mediciones se realizaron mediante microscopía electrónica de transmisión (TEM). Los resultados revelaron que, en contraste con las conclusiones de informes anteriores, la conductancia eléctrica de los GNR con una estructura de borde en zigzag (GNR en zigzag) aumentó abruptamente por encima del voltaje de polarización crítico. Vale la pena señalar este hallazgo porque el cambio abrupto en estos GNR se puede aplicar a dispositivos de conmutación, que son los dispositivos más pequeños del mundo.

La estructura eléctrica de los GNR se ha investigado sistemáticamente mediante cálculos teóricos. Los estudios han informado que tanto los GNR en zigzag como los de sillón exhiben un comportamiento semiconductor por debajo de varios nm de ancho, aunque el origen del gap energético es diferente. Por otra parte, Rara vez se han calculado las propiedades de transporte eléctrico debido a los cálculos de no equilibrio requeridos. En 2009, Nikolić y col. predijo que se producirían incrementos bruscos en la conductancia eléctrica para GNR en zigzag extremadamente delgados y cortos, ya que la transición de fase del aislador magnético-metal no magnético se produce por encima de un cierto voltaje de polarización [Phys. Apocalipsis B 79, 205430 (2009)]. Los resultados experimentales obtenidos se corresponden estrechamente con los resultados de este cálculo de desequilibrio.

Un equipo de investigación dirigido por la Sra. Chumeng Liu, El profesor Yoshifumi Oshima y el profesor asociado Xiaobin Zhang (ahora del Instituto de Tecnología de Shibaura) han desarrollado un soporte TEM especial in situ y un dispositivo GNR para la observación TEM. Esta combinación tiene como objetivo aclarar la relación entre la estructura de borde de los GNR y las propiedades de transporte eléctrico. Sra. Liu, estudiante de doctorado en JAIST, dijo, "El proceso de fabricación de nuestro dispositivo GNR es mucho más difícil que el convencional porque necesitamos hacer un GNR muy estrecho que debe estar suspendido de manera estable entre ambos electrodos".

Ella revisó la literatura enfocada en el proceso de fabricación de dispositivos GNR y verificó su proceso en el camino para establecer su método de fabricación original. Assoc. El profesor Zhang dijo:"Nos alegró mucho ver que la curva I-V obviamente cambió al cambiar la estructura del borde a zigzag. Supongo que hemos encontrado nuevas posibilidades para las nanocintas de grafeno". El equipo ha realizado con éxito la observación TEM in situ de GNR extremadamente estrechos, y planean continuar identificando propiedades de transporte eléctrico que son sensibles a la estructura de borde de estos GNR.