Электронный транспорт в графене влияет на его характеристики. Теперь российский ученый предлагает новый теоретический подход к описанию графена с дефектами в виде искусственных треугольных отверстий, которые приводят к выпрямлению электрического тока внутри материала. В частности, в исследовании представлена аналитическая и численная теория так называемого храпового эффекта. В результате возникает постоянный ток под действием осциллирующего электрического поля из-за асимметричного рассеяния электронных носителей на когерентно ориентированных дефектах в материале.
Эти выводы Сергея Коняхина из Физико-технического института им. Иоффе и Научно-образовательного центра нанотехнологий Академического университета, аффилированных с Российской академией наук в Санкт-Петербурге, опубликованы в The European Physical Journal B.Коняхин исследовал рассеяние на различных типах треугольных дефектов, в том числе рассеяние на кластере в форме сплошного треугольника.
Для этого он использовал теоретическую основу, варьирующуюся от масштаба графенового образца — так называемую классическую основу — до атомного уровня в квантовомеханическом масштабе. В исследовании также был рассмотрен пример рассеяния на трехточечных дефектах, размещенных в углах треугольника.
Автор проанализировал симметричную и асимметричную части скоростей рассеяния электронов и реализовал их в классической кинетической теории Больцмана.Численная оценка эффекта выпрямления тока, полученная в результате этой работы, еще не подтверждена экспериментально. Однако полученные численные значения можно напрямую сравнивать с будущими экспериментальными данными. Такие теоретические исследования графена с треугольными дефектами могут быть использованы при обнаружении терагерцового излучения, которое находит применение в детекторах с защитным экраном.
Они основаны на фотогальваническом эффекте, который представляет собой появление электрического тока в результате облучения светом устройства или материала образца.