Dans une nouvelle étude publiée dans EPJ B , Basant Lal Sharma de l'Indian Institute of Technology Kanpur fournit une analyse détaillée de la façon dont le flux de chaleur et d'électrons est affecté à l'interface entre un nanotube de carbone en forme de "fauteuil" et un nanoruban en zigzag composé d'une feuille de nid d'abeilles en carbone monocouche graphène.

Les applications de cette méthode peuvent nous aider à comprendre la propagation des électrons et le flux thermique dans le graphène et des matériaux similaires pour les dispositifs électromagnétiques. Par exemple, un nanotube de carbone partiellement décompressé pourrait agir comme un dispositif avec une résistance électrique variable en fonction de la force d'un champ magnétique externe qui lui est appliqué. Par contre, ces jonctions peuvent également agir comme de parfaits "filtres de vallée", laisser passer certains types d'électrons à travers la jonction avec la conductance maximale possible, tandis que les autres électrons ne peuvent pas passer.

Dans cette étude, l'auteur s'appuie sur une vision très simplifiée de la physique impliquée dans le problème des flux d'électrons et de chaleur à la jonction, un qui retient néanmoins l'essence du problème. Pour étudier la jonction, l'auteur retire une chaîne en zigzag d'atomes de carbone du bord du nanoruban de manière à créer un défaut dans la jonction.

Contrairement aux études précédentes, ce travail résout le problème complexe du transport des électrons en utilisant une méthode mathématiquement élégante. Le modèle décrit les interactions entre les électrons et s'appuie sur une méthode d'appariement pour calculer les propriétés de transmission des électrons à travers la jonction. Une méthode similaire a déjà été utilisée pour expliquer la propagation des ondes dans différents types de matériaux, mais avait peu de lien avec les applications de tels flux d'électrons, qui impliquent la modélisation du flux de particules individuelles.

L'auteur a pu obtenir des résultats très proches des résultats numériques.