اثرات تداخلی امواج الکترونـی در شـاخه هـای کربنـی نانو نـوار گـرافنی Graphen Nano Ribbon (بر پایه دکترای نانو _ میکرو الکترونیک) (دکترای آموزشی _ پژوهشی)
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)
نکته : نانو نوارهای گرافنی ، یک شکل از کربن اصلاح شده میباشد و پتانسیل های متنوعی را برای استفاده در اجزای نانو الکترونیک به ویژه در ساختار نانو لوله های کربنی و در زمینه کلیدهای الکترونیکی ارائه می دهد.
منشاء فیزیکی چنین رفتاری می تواند ناشی از اثرات تداخلی امواج الکترونـی در شـاخه هـای کربنـی نـوار گـرافن باشـد. در گسـتره مشخصی از انرژی الکترونها، امواج الکترونی با هم تداخل ویرانگر ساخته و جریان الکتریکی تضعیف می شود. لذا بـا افـزایش طـول نانو نوار گرافن ، به ظهور یک گاف در منحنـی رسـانندگی مواجـه می شویم.از سوی دیگـر اگـر افـزایش همـراه بـا افـزایش نقـاط اتصـال با ناحیه مرکزی باشـد، باعـث ایجـاد رفتـاری خطـی در منحنی مشخصه می شود. ایـن رفتـار ناشـی از افـزایش مسـیرهای شارش الکترون از الکترود چپ به ناحیه مرکـزی اسـت. برقـراری جریان در اثرات تداخلی امواج الکترونـی در شـاخه هـای کربنـی نانو نـوار گـرافنی Graphen Nano Ribbon بزرگ را می توان براساس تونل زنی تشـدیدی توجیه کرد. زیرا در طول های بزرگ، گاف در رسانندگی ایجـاد مـی شود و جریان صفر می شود. اما بـا افـزایش ولتـاژ بایـاس، گسـتره انرژی که الکترونها با آن انرژی می توانند بر ناحیـه مرکـزی فـرود آیند افزایش یافته و در این وضعیت، هنگامی که انرژی الکترونها به یکی از ترازهای انرژی نـانو نـوار گـرافن نزدیـک مـی شـود، ایـن ترازها، تونل زنی الکترونها و عبور از ناحیه وسط را تقویت نمـوده و جریان به ازای ولتاژهای بیش از گاف رسانندگی سـریعاً افـزایش می یابد.
ویژگی دیگری که در منحنی های متقـارن اثرات تداخلی امواج الکترونـی در شـاخه هـای کربنـی نانو نـوار گـرافنی Graphen Nano Ribbon بودن منحنی مشخصه جریان-ولتاژ و منحنی رسـانندگی اسـت کـه ناشی از اتصال متقارن نانو نوار گرافنی به الکترودها است. چنانچـه اتصال یکی از الکترودها ضعیف و اتصال الکترود دیگر قوی باشد، منحنی مشخصه جریان- ولتاژ و منحنی رسانندگی نامتقارن خواهند شد. نانو نوارهای گرافنی استفاده شده در نانو ساختار ها، بسته بـه طول و پهنای آنها، می توانند رفتار فلزی یـا نـیم رسـانایی از خـود نشان دهند.
نتیجه گیری:
رسانش الکترونی نانو نوارهای گرافینی دستۀ صندلی و زیگزاگ متصل به دو هادی فلزی در حضور میدان نانو الکترو مغناطیسی موضعی اثرات تداخلی امواج الکترونـی در شـاخه هـای کربنـی نانو نـوار گـرافنی Graphen Nano Ribbon به طور چشمگیری افزایش میابد. همچنین در یک نانو نوار زیگزاگ که به طور ترانس به دو هادی ساده متصل است، در غیاب میدان مغناطیسی چند تشدید فانو در طیف رسانش آن شار مغناطیسی میتواند آنها را از بین برده و ضد تشدید های جدیدی ایجاد کند.
پژوهشگر و نویسنده: دکتر ( افشین رشید)