Un dispositivo en capas transfiere carga eléctrica. Crédito: Nano letras
Físicos de la Universidad de Washington en St. Louis han descubierto cómo agregar carga eléctrica localmente a un dispositivo de grafeno atómicamente delgado colocando capas de escamas de otro material delgado. alfa-RuCl 3 , en lo alto de ello.
Un artículo publicado en la revista Nano letras describe el proceso de transferencia de cargos en detalle. Obtener el control del flujo de corriente eléctrica a través de materiales atómicamente delgados es importante para posibles aplicaciones futuras en energía fotovoltaica o informática.
"En mi campo, donde estudiamos heteroestructuras de van der Waals fabricadas mediante el apilado personalizado de materiales atómicamente delgados, Normalmente controlamos la carga aplicando campos eléctricos a los dispositivos, "dijo Erik Henriksen, profesor asistente de física en Artes y Ciencias y autor correspondiente del nuevo estudio, junto con Ken Burch en Boston College. "Pero ahora parece que podemos agregar capas de RuCl 3 . Absorbe una cantidad fija de electrones, permitiéndonos realizar transferencias de carga 'permanentes' que no requieren el campo eléctrico externo ".
Jesse Balgley, un estudiante de posgrado en el laboratorio de Henriksen en la Universidad de Washington, es el segundo autor del estudio. Li Yang, profesor de física, y su estudiante graduado Xiaobo Lu, también ambos en la Universidad de Washington, ayudó con el trabajo computacional y los cálculos, y también son coautores.
Los físicos que estudian la materia condensada están intrigados por el alfa-RuCl 3 porque les gustaría explotar algunas de sus propiedades antiferromagnéticas para líquidos de espín cuántico.
En este nuevo estudio, los científicos informan que alfa-RuCl 3 es capaz de transferir carga a varios tipos diferentes de materiales, no solo al grafeno, El favorito personal de Henriksen.
También encontraron que solo necesitaban colocar una sola capa de alfa-RuCl 3 en la parte superior de sus dispositivos para crear y transferir carga. El proceso todavía funciona, incluso si los científicos deslizan una hoja delgada de un material eléctricamente aislante entre el RuCl 3 y el grafeno.
"Podemos controlar la cantidad de carga que ingresa variando el grosor del aislante, "Dijo Henriksen." Además, somos capaces de separar física y espacialmente la fuente de carga de donde va; esto se llama dopaje por modulación ".
Agregar carga a un líquido de espín cuántico es un mecanismo que se cree que subyace a la física de la superconductividad de alta temperatura.
"Siempre que hagas esto, podría ser emocionante ", Dijo Henriksen." Y normalmente hay que añadir átomos a los materiales a granel, que causa mucho desorden. Pero aquí, la carga fluye directamente hacia adentro, no es necesario cambiar la estructura química, por lo que es una forma 'limpia' de agregar carga ".
