Los científicos del Laboratorio Ames del Departamento de Energía de EE. UU. Pudieron manipular con éxito la estructura electrónica del grafeno, lo que puede permitir la fabricación de transistores de grafeno, más rápidos y más confiables que los transistores existentes a base de silicio.
Los investigadores pudieron calcular teóricamente el mecanismo por el cual la estructura de banda electrónica del grafeno podría modificarse con átomos de metal. El trabajo guiará experimentalmente el uso del efecto en capas de grafeno con iones metálicos de tierras raras "intercalados" entre el grafeno y su sustrato de carburo de silicio. Debido a que los átomos de metal son magnéticos, las adiciones también pueden modificar el uso de grafeno para la espintrónica.
"Estamos descubriendo versiones nuevas y más útiles de grafeno", dijo el científico principal del Laboratorio Ames Michael C. Tringides. "Encontramos que la colocación de los metales de tierras raras debajo del grafeno, y precisamente dónde se encuentran, en las capas entreel grafeno y su sustrato, es fundamental para manipular las bandas y sintonizar la brecha de banda "
El grafeno, una capa bidimensional de carbono, ha sido ampliamente estudiado por investigadores de todo el mundo desde que se produjo por primera vez en 2004 porque los electrones viajan mucho más rápido a lo largo de su superficie, lo que lo convierte en un material potencial ideal para futuras tecnologías electrónicas. Pero la incapacidad paracontrolar o ajustar las propiedades únicas del grafeno ha sido un obstáculo para su aplicación.
Los cálculos de la teoría funcional de la densidad predijeron las configuraciones necesarias para demostrar el control de la estructura de la banda prohibida. "Ames Laboratory es muy bueno en la síntesis de materiales, y usamos la teoría para determinar con precisión cómo modificar los átomos metálicos", dijo Minsung Kim, uninvestigador asociado postdoctoral: "Nuestros cálculos guiaron la colocación para que podamos manipular estas propiedades cuánticas para que se comporten de la manera que queremos".
La investigación se discute más a fondo en el documento "Manipulación de conos de Dirac en grafeno epitaxial intercalado", escrito por Minsung Kim, Michael C. Tringides, Matthew T. Hershberger, Shen Chen, Myron Hupalo, Patricia A. Thiel, Cai-ZhuangWang y Kai-Ming Ho; y publicado en la revista carbono .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por DOE / Laboratorio Ames . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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