Графеновые наноленты могут демонстрировать мощный магниторезистивный эффект. Нанотехнологии.
Трое учёных из Сингапура теоретически обосновали появление мощного в гетероструктурах, образованных .
Узкие полоски графена, напомним, интересны тем, что они могут открывать (при реализации эффекта ) запрещённую зону, ширина которой зависит от поперечных размеров самих лент. Методики изготовления нанолент с атомарной точностью , и их транспортные, магнитные и оптические характеристики изучены довольно хорошо.
Существенный магниторезистивный эффект — изменение сопротивления под действием внешнего магнитного поля — был в отдельных графеновых нанолентах, включённых в схему полевого транзистора, ещё два года назад. Сингапурская группа в своей работе рассмотрела более сложную конструкцию из двух лент, одна из которых имеет металлический характер (на рисунке — M-aGNR), а другая — полупроводниковый (SC-aGNR). Её электронно-транспортные свойства моделировались современным методом , представляющим результаты в удобной форме вольт-амперных характеристик.
| Схема гетероструктуры и модель изготовленного с её использованием полевого транзистора с нижним затвором (иллюстрация авторов работы). |
Для определения силы магниторезистивного эффекта в гетероструктуре авторы использовали соотношение 1 – g(0)/g(B), где g(0) и g(B) — проводимости при выключенном и включенном магнитных полях. Как и следовало ожидать, проводимость увеличивалась по мере роста индукции магнитного поля B, и с достижением B = 10 Тл при низкой температуре в 100 К соотношение приближалось к единице. Когда температуру повышали, эффект становился менее выраженным.
Подобные вариации проводимости открывают путь к изготовлению транзисторов, управляемых и затворным напряжением, и магнитным полем. Моделируя действие такого устройства с гетероструктурой из нанолент, играющей роль канала, учёные выяснили, что упомянутое соотношение при температуре в 150 К также может принимать значения, близкие к единице, а нагрев до комнатной температуры снижает его лишь до ≈0,85.
Источник