Физики опубликовали важную информацию об электрических свойствах графена

Американские физики опубликовали важную информацию об электрических свойствах графена. Так называется необычная модификация углерода, впервые полученная в 2004 году. Это двумерный углеродный лист толщиной всего в один атом. Его атомы образуют плоскую кристаллическую решетку, состоящую из правильных шестигранников. Графен эластичен и прекрасно проводит электричество и тепло. Специалисты не сомневаются, что этот материал найдет применение во множестве новейших технологий.

Радиостанция Голос Америки сообщает, что уже ранние эксперименты с графеном доказали, что он обладает как металлическими, так и полупроводниковыми свойствами. Согласно современной теории твердого тела, эта особенность должна быть связана со специфическим характером движения электронов внутри графеновой пленки под действием электрического поля. Физики из Калифорнийского университета в Риверсайде 14 сентября сообщили в журнале Science, что им удалось пролить свет на эту загадку.

Профессор Чун Нинг Лау и сотрудники ее лаборатории обнаружили, что при очень низких температурах электроны проводимости практически не замечают атомов углерода, но зато отражаются от внешних границ графеновых листков. В этом отношении они ведут себя как шары, отскакивающие от борта биллиардного поля. Однако электроны, как и любые квантовые частицы, обладают волновыми свойствами, которые особенно заметны при температурах вблизи абсолютного нуля. По этой причине электроны, которые приближаются к границе графеновой пленки и отражаются от нее, интерферируют друг с другом.

В результате такой  интерференции электронный поток разделяется на участки с большей и меньшей плотностью, которые напоминают рябь на поверхности пруда. Вычисления показывают, что этот эффект позволяет понять целый ряд странностей электропроводимости графена. Из этих расчетов также следует, что она должна зависеть от формы и размеров графеновых листков. Этот вывод также подтвержден в эксперименте.