Ученые Дальневосточного федерального университета (ДВФУ) совместно с российскими и зарубежными коллегами рассчитали проводимость графена. Новые данные о свойствах этого недавно открытого материала исследователи получили с использованием метода Монте-Карло. Результаты работы являются значительным вкладом в изучение перспективных материалов для развития новейших технологий. Исследование опубликовано в ведущем научном журнале Physical review letters (импакт-фактор 8.462).

Как сообщил один из участников исследования, аспирант ДВФУ Денис Бойда, проводимость графена является открытой проблемой, для ее решения ученые создали множество моделей, но их выводы дают совершенно разные результаты.

«В большинстве работ ученым приходилось делать приближения или вводить дополнительные параметры при расчетах, что часто дает основания для сомнения в согласованности и справедливости выводов. В нашем случае мы взяли модель сильной связи, которая описывает поведение свободных зарядов в графене и добавили потенциал взаимодействия зарядов. Используя подход квантовой теории поля на решетке, мы получили выражения, пригодные для использования метода Монте-Карло и провели моделирование. Полученное значение проводимости хорошо согласуется с экспериментальным значением», — объяснил Денис Бойда.

Исследователь отметил, что данная статья является завершающей в серии работ, опубликованных группой ученых ДВФУ. Это направление развивают на протяжении нескольких лет ведущий научный сотрудник ДВФУ и Института теоретической и экспериментальной физики (Москва) Виктор Брагута, научный сотрудник Института теоретической физики Университета Регенсбурга (Германия) Максим Улыбышев, аспирант ДВФУ Денис Бойда.

«Результаты исследования могут способствовать изучению полуметаллов, к которым относится и графен. У него есть ряд интересных свойств, которые можно использовать для развития современных технологий. К примеру, совсем недавно была опубликована статья о магнитных графеновых транзисторах, которые позволят создавать процессоры, работающие в тысячи раз быстрее, чем текущие кремниевые аналоги», — отметил Денис Бойда.

Проведенное исследование является одним из научных направлений Центра киральной биофотоники Школы биомедицины ДВФУ. Его сотрудники занимаются перспективными проектами в области квантовой хромодинамики, физики твердого тела и физики живой материи. Одно из достижений ученых ДВФУ в этой области — выявление новых свойств адронной материи в рамках проекта «Исследование кварк-глюонной плазмы методами решеточной квантовой хромодинамики», который реализуется при поддержке Российского научного фонда.