Comportamento degli elettroni nel grafene
Con una struttura elettronica non convenzionale, il grafene rappresenta una grande promessa per le applicazioni di spintronica. La ricerca ha dimostrato che gli elettroni si localizzano sui lati dei nanonastri di grafene. Questa struttura elettronica è simile a quella della molecola di idrogeno al limite di dissociazione, che rappresenta il sistema di correlazione statica del prototipo. Il progetto ELECTRON CORRELATION ("Electron correlation - the electronic ground state of graphene nanoribbons"), finanziato dall'UE, applica teorie e metodi correnti che descrivono con precisione la correlazione statica ai nanonastri di grafene. Poiché la correlazione statica è predominante nella regione di dissociazione del legame della molecola, si prevede che il progetto migliori la comprensione dei processi di scissione e formazione dei legami. La combinazione della teoria funzionale della densità (DFT) e della teoria funzionale della matrice densità (DMFT) ha permesso agli scienziati di sviluppare DFT a corto raggio e DMFT a lungo raggio. Gli scienziati hanno esteso il metodo di approssimazione della fase casuale per consentire la polarizzazione di spin o l'esecuzione di calcoli senza limitazioni. I calcoli di piccoli sistemi di test hanno rivelato importanti nuove intuizioni. La curva di dissociazione della molecola di idrogeno non presenta le tanto discusse "gobbe" a distanze intermedie ma, al contrario, la saturazione dell'energia avviene in prossimità dei legami fisici. Inoltre, è stato osservato un errore di spin frazionario al limite di dissociazione. Il progetto ELECTRON CORRELATION sta spianando la strada verso nuove applicazioni di spintronica che hanno implicazioni significative per l'industria elettronica.
Parole chiave
Correlazione degli elettroni, grafene, nanonastri, limite di dissociazione, teoria funzionale della densità, matrice densità, polarizzazione di spin, spintronica
