탄소 기지를 둔 Nanodevices의 새로운 유형을 위한 시간에 의존하는 필드

E.F. Foa Torres 대조적으로

Luis E.F. Foa Torres 박사
Instituto de Fisicaa Enrique Gaviola (FaMAF - CONICET), Córdoba의 국제적인 대학, Córdoba, 아르헨티나.
대응 저자: lfoa@famaf.unc.edu.ar

소개

1893의 5월은 제 토머스 에디슨을 위한 쓴 일이었음에 틀림없습니다. public에게 그 일, 시카고 세계 박람회, 이제까지 가장 큰 국제적인 폭발의 한이, 공식적으로 열렸습니다. 사건은 Edison의 경쟁자가 제공한 교류 전류에 의해 강화된 전기 전시회의 (ac) 큰 부위를 특색지었습니다. 전구의 사용을 방지하는 Edison의 막판 시도는 실패하고 public은 교류 전류의 이득을 처음으로 평가할 수 있었습니다. 그것은 ac는 Edison가 지원할 직류 근원에 마지막으로 지배할 때까지 (dc) 아주 오래 걸려, 우리의 세계를 영구히 변화시킨 혁명을 고무하는 더 긴 전기 통신망을 그로 인하여 허용하.

역시, 전자 장치를 포함하여 많은 기구 우리는 사용 주로 직류 전원이 오늘 있습니다. 유사한 무언가는 나노미터 가늠자에 조사된 장치로 생깁니다: 약간 예외 [1,2] 하고는, 주의의 대부분은 dc 조건 하에서 nanodevices에 주어졌습니다. 그러나 최근에는 변경하기 위하여 시작된 무언가와 시간에 의존하는 필드의 사용을 ac 문 전압 레이저와 같은 관련시키는 풍부한 현상은 [3] 여기 저기에 번영하는 것을 시작해, 가능성의 전체적인 새로운 차원을 추가하. 이 짧은 주에서 나는 nanoscale에 시간에 의존하는 필드의 사용을 매력 적이고 때때로 유일한 시키는 좋은 이유가 있다 납득시켜는 것을 시도할 것입니다. 그 같은 끝에 나는 나의 자신의 연구에서 몇몇 보기를 사용할 것입니다, 그러나 전에 그것 나는 우리의 마음에 드는 nanoscale 물자에 관하여 약간 사실을 소개할 것입니다: 탄소 nanotubes [4]와 graphene [5].

이 물자의 속성은 유사한 많은 관계 아주, 탄소 nanotubes의 2차원 더 젊은 사촌인 graphene에 있습니다. 그(것)들은 최고 전도성 물자 [4,5,6] 중, 행위 열 graphene (구리의 그것 배 대략 10)를 위한 5x103 W/mK의 대략 열 전도도를 가진 지구 [7]에 다른 어떤 물자 보다는 잘 평가하고, 특별하은 기계적인 병력 [8] 보여줍니다 (파괴 강도에 대략 200 시간 강철의). 예를 들면 탄소 nanotubes는 무질서 유도한 후방 산란에, 연장하는지 어느 것이 광학적인 음자 에너지 (aprox의 명령에 비스듬한 전압까지 낮은 감도를 변칙으로 보여주고 정권에서 마이크로미터 [9]의 명령에 탄력이 없는 비열한 자유로운 경로를 가진 청각 음자 유도한 후방 산란에 아주 강력합니다. 그밖 기계장치가 현재 포화 [10-12]로 이끌어 낼 실행으로 입력할 때 200 백만 전자볼트). nanotubes의 상자를 위한 응용은 유망한 미래에 nanoscale에 있는 구리를 위한 에너지 효과 보충이 상호 연락하는 때 (저희 조차 소형 처리기의 주파수를 세 겹으로 하는 것을 허용할) 높은 전자 기동성 이용하는 트랜지스터에서 구역 수색합니다 [13의] [14,15].

마음에 있는 이 탄소 기지를 둔 물자로, 우리의 비전에 의하여 ac 필드가 전기 반응 (현재와 소음) 뿐 아니라 열 분산의 통제 달성을 위해 이용될 수 있었다 이고, 탄소 기지를 둔 장치의 새로운 유형으로 이끌어 낼 수 있던 유용한 기능이 능력을 발휘한다는 것을. 이 비전의 중심에 전자의 그들의 감소된 dimensionality 그리고 특별하은 일관성 때문에, 이 물자가 ac 필드 [16]에 의해 유도된 유일한 전자 구조, 모는 매개변수 및 탄력이 없는 프로세스 사이 상호 작용 조정을 위한 걸출한 경기장에게 제안하는 사실은 입니다. 다음에서 이것은 우리의 자신의 연구에서 약간 보기로 설명될 것입니다.

탄소 기지를 둔 공명기에 있는 전도력 그리고 소음의 통제

탄소 nanotube 또는 graphene nanoribbon 장치에 ac 문을 적용해서, 새로운 매개변수는 게임으로 입력합니다: 모는 주파수 및 진폭. 이 매개변수를 조정해서, 우리는 현재 및 그것의 동요 [17,18]에 통제를 달성하는 것이 가능하다는 것을 보여주었습니다. "저에게 요구한 반응을 주거든 나는 말할 것입니다 그것을 장악하게 필요할 것이 모는 매개변수의 크기를." 정체되는 자기장을 추가하는 것은 더 부유한 특징 조차 [19]로 이끌어 냅니다.

Graphene의 수평선에 빛? 조정 레이저 유도된 띠 간격

유망한 장래성의 감동하는 명부에도 불구하고, graphene에는 약점이 있습니다: 일단 그것을 전환될 떨어져 수 없으면 수행하면, 그것에는 악대 간격이 없습니다. 이것은 그것을 전환하는 기능이 이따금 결정적인 액티브한 전자 장치에 있는 응용을 방해합니다. 최근 강조한 약품에서는, 우리는 레이저 필드 [20]에 의해 조명된 마이크로미터 치수가 재진 graphene 견본을 통해서 전기 유도의 첫번째 원자 시뮬레이션에 보고했습니다. 우리의 시뮬레이션은 중앙 적외선에 있는 레이저가 그로 인하여 graphene 기지를 둔 광전자 공학 장치를 위한 유망한 장래성을 여는 이 물자에 있는 현저한 악대 간격을, 열 수 있다는 것을 보여줍니다.

시간에 의존하는 잠재력을 통해 dc 현재 전압 공평하게 달성

직류는 (dc) 일반적으로 말하자면, 떠나는 사이에서 적용된 비스듬한 전압 없이 비스듬한 전압의 응용을, 맞은 전극, 현재 교류 요구합니다. 그러나, nanoscale에 시스템에서 dc 현재는 불린 양 일치 효과 때문에 영 편견에 조차 양 양수 생성될 수 있습니다 [21,22]. 적어도 2개의 시간에 의존하는 잠재력 (장치에 적용되는 ac 문 전압과 같은) 그러나 최근 이론 [23] 및 실험적인 연구 결과이라고 [24] 요구된 양 양수가 건의한다는 것을 원래, 생각되 실제로 단지 1개의 ac 필드에 그것을 또한 달성하는 것이 가능하다는 것을 그로 인하여 추가 문과 관련되었던 불요반사파를 피하. 게다가, 전극 사이에서 적용된 비스듬한 전압이 있어서, 양 펌프에는 아주 낮은 전력 흩어지기가 있을 수 있지 않았습니다.

지금까지, 양 펌프는 전통적인 semiconducting 물자로 주로 만들었습니다. 탄소 기지를 둔 물자를 사용하여 많은 이득을 가져올 것입니다: 거의 완벽한 접촉이 있의 더 높은 주파수 작동 그리고 일반적으로 탐구되는 고립된 공명 및 나쁜 전도력의 것에서 멀리 정권에서 저희를 넣어두는 가능성. 고주파의 (비 단열) [27]와 저주파 (단열적인) [28의] 정권에서 모두 현실에 가까운 이 장치를, 가져오는 다량 현재 관심사 [25,26], 우리의 기여금 시험의 이 필드에서는. 게다가, 그것의 본질적인 관심사는 전례가 없는 낮은 에너지 흩어지기를 액티브한 장치의 다른 종류에, 이 장치 실마리를 제공할 수 있었습니다.


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[2] H.M. Pastawski, Phys. 목사 B 46, 4053 (1992년); A.P. Jauho, N.S. Wingreen, 및 Y. Meir, Phys. 목사 B 50, 5528 (1994년).
[3] 검토를 위해 우리는 S. Kohler, J. Lehmann, 및 P. Hanggii, Phys를 참조합니다. Rep. 406, 379 (2005년).
[4] R. Saito, G. Dresselhaus, M.S. Dresselhaus 의 탄소 Nanotubes (제국 대학 압박, 런던 의 1998년)의 유형 자산
[5개] A.K. Geim와 Nat K.S. Novoselov. 매트. 6, 183 (2007년).
[6] J. - C. Charlier, X. Blase, 및 S. Roche 의 Mod 목사. Phys. 79, 677 (2007년).
[7] A.A. Balandin, S. Ghosh, W. Bao, I. Calizo, D. Teweldebrhan, F. Miao, 및 Chun Ning Lau, Nano Lett. 8, 902 (2008년).
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[12] L.E.F. Foa Torres, R. Avriller 및 S. Roche, Phys. 목사 B 78, 035412 (2008년).
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[17] L.E.F. Foa Torres와 G. Cuniberti 의 적용 물리학 편지 94, 222103 (2009년).
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[19] C.G. Rocha, M. Pacheco, L.E.F. Foa Torres, G. Cuniberti, 및 A. Latge?, EPL 94, 47002 (2011년).
[20] H.L. Calvo, H.M. Pastawski, S. Roche, 및 L.E.F. Foa Torres, Appl. Phys. Lett. 98, 232103 (2011년).
[21] B.L. Altshuler와 L.I. Glazman 의 과학 283 1864년 (1999년); P.W. Brouwer, Phys. 목사 B 58, R10135 (1998년).
[22] 이 현상에 아주 좋은 소개를 위해 우리는 참조합니다: M. Büttiker와 M. Moskalets, Lect. 주 Phys. 690, 33 (2006년).
[23] L.E.F. Foa Torres, Phys. 목사 B 72, 245339 (2005년).
[24] B. 그 외 여러분 Kaestner, Phys. 목사 B 77, 153301 (2008년).
[25] R. 주와 H. 첸, Appl. Phys. Lett. 95, 122111 (2009년).
[26] E. Prada, P. 산호세, 및 H. Schomerus, Phys. 목사 B 80, 245414 (2009년); P. 산호세, E. Prada, S. Kohler, H. Schomerus 의 arxiv: 1103.5597.
[27] L.E.F. Foa Torres, H.L. Calvo, C.G. Rocha, G. Cuniberti, 간행되기 위하여.
[28] L.H. Ingaramo와 L.E.F. Foa Torres, 간행되기 위하여.

Date Added: Jul 10, 2011 | Updated: Dec 12, 2013

Last Update: 12. December 2013 12:19

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