الکترونیک گرافنی

گرافن ورقه اي کربني به ضخامت يک اتم مي‌باشد که از خواص فلزي و مغناطيسي جالب توجه و کاملا ً متفاوتي با فلزات و نيمه رساناهاي معمولي برخوردار مي‌باشد و الکترونهاي آن رفتاري نسبيتي مشابه با فرميونهاي بدون جرم ديراک از خود نشان مي‌دهند. شکاف باند يک نوار گرافني به شکل هندسي و به خصوص به پهناي آن بستگي دارد. خواص الکترونيکي و انتقالي منحصر به فرد آن موجب شده تا اين ماده بعنوان بستري براي تحقيقات فيزيک نانومقياس و نانوالکترونيک مورد توجه قرار گيرد.

اخيرا ً گروهي از دانشمندان کشور ترکيه با استفاده از رايانه‌هاي با عملکرد بالا و انجام محاسبات کوانتومي بر مبناي نظريه تابعي چگالي دريافتند که اغلب پديده‌هاي غير متعارف کوانتومي (مانند اثرکوانتومي هال و تونل زني تشديدي و انتقال کوانتومي پرتابه اي) که طي بيست سال گذشته کشف شده و ناشي از تفاوت کوانتش الکترونهاي موجود در ساختارهاي غير همسان نيمه رسانا و ابرشبکه‌ها با مواد سه بعدي ماکروسکوپيک مي‌باشد، در گرافن نيز مشاهده مي‌شود. آنها در بررسي‌هاي خود متوجه شدند که اتصال نوارهاي گرافني با اشکال هندسي و ترکيبهاي متفاوت به تشکيل ساختارهايي با چند چاه کوانتومي منجر مي‌شود. به باور آنها عامل ايجاد اين پديده‌هاي کوانتومي غير متعارف، بدام افتادن الکترونهاي داراي جهت اسپيني يکسان در اين چاههاي کوانتومي است.

به عقيده اين محققان، يافته‌هاي آنها نه فقط در فيزيک بنيادي حائز اهميت است، بلکه نتايج حاصل از آن مي‌تواند به پيشرفت قابل ملاحظه تحقيقات مربوط به ابزارهاي نوين گرافني (موضوع تحقيقاتي جديد نانوالکترونيک در سالهاي اخير) منجر شود.

گفتني است نتايج اين تحقيق در شماره اخير نشريه Physical Review Letters منتشر شده است.