Experimentele pe grafen arată că exponentul de pierdere a energiei și cel de coerență cuantică pot evolua diferit
O echipă de cercetători a demonstrat că doi exponenți folosiți frecvent pentru a descrie împrăștierea electronilor în grafen nu urmează neapărat același comportament. Studiul, publicat în revista Carbon, a fost condus de dr. Wei-Chen Lin de la Universitatea Națională Taiwan împreună cu instituții colaboratoare.
Cercetătorii au folosit grafen epitaxial crescut pe carbură de siliciu și i-au controlat densitatea purtătorilor de sarcină prin tensiune de poartă. Au determinat independent exponentul de împrăștiere inelastică p, prin măsurători de încălzire cu curent, și exponentul de defazare p’, prin analiza localizării slabe.
La tensiune de poartă zero, cele două valori erau deja distincte: p avea o valoare de aproximativ 2, iar p’ de aproximativ 1. Creșterea tensiunii de poartă a determinat o evoluție în direcții opuse: p a crescut de la aproximativ 2 la 3, în timp ce p’ a scăzut de la aproximativ 1 spre 0,75.
Acest comportament contrar arată că exponentul de împrăștiere inelastică și cel de defazare nu ar trebui considerați echivalenți în mod universal. Măsurătorile indică faptul că relaxarea energiei și coerența de fază cuantică pot reacționa diferit la modificările densității purtătorilor și ale tensiunii de poartă.
„Distincția dintre aceste procese este importantă pentru înțelegerea transportului cuantic la temperaturi joase și pentru dezvoltarea dispozitivelor care se bazează pe coerență electronică de durată lungă”, a declarat Chi-Te Liang, profesor de fizică la Universitatea Națională Taiwan și autor corespondent al studiului.
Rezultatele oferă un cadru pentru examinarea independentă a relaxării energiei și a coerenței cuantice în grafen și în alte materiale bidimensionale.
