افزایش رسانایی الکتریکی در گرافن‌های دو لایه‌ای

گرافن به‌دلیل آرایش اتمی خاص اتم‌های کربن ماده‌ای با رسانش بالا است و برای
استفاده در مدارها و دستگاه‌های الکترونیکی بسیار مناسب است. با این حال مطابق
مطالعات انجام شده این رسانش الکتریکی در گرافن‌های دو لایه‌ای به‌دلیل وجود
ناخالصی و نیز ارتعاشات اتمی کاهش می‌یابد. از آنجا که امکان استفاده از گرافن تک
لایه در دستگاه‌های الکترونیکی وجود ندارد محققان به‌دنبال یافتن راهی برای حل این
مشکل هستند.

اخیران محققانی از دانشگاه ایالت کارولینای شمالی آمریکا با استفاده از رایانه‌های
پرقدرت آزمایشگاه‌های ملی اوآک ریج مدلی رایانه‌ای برای شبیه‌سازی وضعیت اتم‌های
گرافن ساختند و به‌کمک آن توانستند رسانش واقعی گرافن در هر دوحالت تک لایه‌ای و دو
لایه‌ای را پیش‌بینی نمایند. آنها دریافتند که تحرک‌پذیری و در نتیجه رسانش گرافن
تک لایه‌ای به مراتب بیشتر از آن چیزی است که تصور می‌شد اما بر خلاف انتظار تحرک
پذیری الکترون‌ها در گرافن دو لایه‌ای نصف ورقه‌های تک لایه‌ای گرافن است.

به‌نظر آنها اگر بتوان گرافن را روی ماده‌ای قرار داد که بخشی از گرمای تولید شده
در مدارهای الکتریکی را بگیرد، ارتعاشات بلوری کاهش یافته و تحرک پذیری الکترون‌ها
و در نتیجه رسانش گرافن افزایش می‌یابد. لذا آنها قصد دارند تا چنین وضعیتی را نیز
شبیه‌سازی کرده و به اطلاعات جدیدی دست یابند. گفتنی است سرمایه‌گذاری این طرح توسط
وزارت انرژی آمریکا انجام شده است. نتایجی از تحقیقات آنها در شماره ۱۵ آوریل نشریه
Physical Review B منتشر شده است.