Οι επιστήμονες διερευνούν πώς ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα σε πολυστρωματικά 2-D υλικά
Τα πολυστρωματικά υλικά 2-D αποτελούνται από πολλαπλά στρώματα ατόμων που στοιβάζονται μαζί. Οι αλληλεπιδράσεις μεταξύ αυτών των στρωμάτων μπορούν να επηρεάσουν σημαντικά τις ηλεκτρικές ιδιότητες του υλικού. Για παράδειγμα, η σύζευξη ενδιάμεσων στρώσεων στο γραφένιο μπορεί να οδηγήσει στο σχηματισμό κβαντικών καταστάσεων φρεατίου και κώνου Dirac, οι οποίες δημιουργούν μοναδικά ηλεκτρονικά φαινόμενα μεταφοράς.
Μια σημαντική πτυχή της τρέχουσας ροής σε υλικά πολλαπλών στρώσεων 2-D είναι ο ρόλος της μεταφοράς μεταξύ των στρώσεων. Σε αυτά τα υλικά, το ηλεκτρικό ρεύμα μπορεί να ρέει όχι μόνο σε κάθε μεμονωμένο στρώμα αλλά και μεταξύ διαφορετικών στρωμάτων. Η μεταφορά ενδιάμεσης στρώσης μπορεί να διαμεσολαβηθεί από διάφορους μηχανισμούς, όπως άμεση σήραγγα, σήραγγα με φωνή και μεταφορά με υποβοηθούμενη από φρεάτια. Η κατανόηση και ο έλεγχος αυτών των μηχανισμών μεταφοράς ενδιάμεσων στρώσεων είναι ζωτικής σημασίας για το σχεδιασμό ηλεκτρονικών συσκευών υψηλής απόδοσης που βασίζονται σε πολυστρωματικά 2-D υλικά.
Ένας άλλος βασικός παράγοντας που επηρεάζει την τρέχουσα ροή σε πολυστρωματικά 2-D υλικά είναι η παρουσία ελαττωμάτων και ακαθαρσιών. Τα ελαττώματα μπορούν να λειτουργήσουν ως κέντρα σκέδασης για ηλεκτρόνια και να εμποδίσουν τη μεταφορά τους. Επομένως, η μείωση των ελαττωμάτων και των ακαθαρσιών είναι ζωτικής σημασίας για τη βελτίωση της ηλεκτρικής αγωγιμότητας του υλικού. Τεχνικές όπως η εναπόθεση χημικών ατμών (CVD) και η επιταξία μοριακής δέσμης (MBE) χρησιμοποιούνται συνήθως για την ανάπτυξη πολυστρωματικών υλικών πολλαπλών στρώσεων υψηλής ποιότητας με ελάχιστα ελαττώματα.
Οι επιστήμονες διερευνούν επίσης τις επιδράσεις των στελεχών και των εξωτερικών πεδίων στην τρέχουσα ροή σε υλικά πολλαπλών στρώσεων 2-D. Το στέλεχος μπορεί να τροποποιήσει τη δομή της ηλεκτρονικής ζώνης του υλικού και τις αλληλεπιδράσεις των ενδιάμεσων στρώσεων, οδηγώντας σε αλλαγές στην ηλεκτρική αγωγιμότητα και σε άλλες ιδιότητες μεταφοράς. Τα εξωτερικά πεδία, όπως τα μαγνητικά πεδία και τα ηλεκτρικά πεδία, μπορούν επίσης να επηρεάσουν τη ροή του ρεύματος και να προκαλέσουν ενδιαφέροντα φαινόμενα μαγνητοταμόσχευσης και ηλεκτροδιαφορίας.
Συνοπτικά, οι επιστήμονες διερευνούν ενεργά τον τρόπο με τον οποίο ρέει το ηλεκτρικό ρεύμα σε υλικά πολλαπλών στρώσεων 2-D. Με την κατανόηση του ρόλου των μεταφορών μεταξύ των στρώσεων, των ελαττωμάτων, των στελεχών και των εξωτερικών πεδίων, οι ερευνητές στοχεύουν στη βελτιστοποίηση των ηλεκτρικών ιδιοτήτων αυτών των υλικών και να ξεκλειδώσουν το πλήρες δυναμικό τους για εφαρμογές ηλεκτρονικών συσκευών επόμενης γενιάς.
