Los investigadores en Japón han encontrado una forma de formar dos materiales, cada uno compuesto por tres capas de grafeno. El grafeno de cada material se apila de manera diferente y tiene propiedades eléctricas únicas. Su trabajo tiene implicaciones para el desarrollo de dispositivos electrónicos novedosos, como fotosensoresque convierten la luz en energía eléctrica.
En 2004, dos científicos se dieron cuenta de que habían aislado una sola capa de átomos de carbono en una cinta adhesiva usada para limpiar un cristal de grafito. Desde entonces, el grafeno ha capturado la imaginación de los investigadores debido a sus propiedades fascinantes: es 200 veces más fuerte queacero, es muy flexible y es un excelente conductor de electricidad.
Los átomos de carbono del grafeno están dispuestos en hexágonos, formando una red en forma de panal. Colocar una capa de grafeno encima de otra conduce a la formación de grafeno bicapa. Las capas se pueden organizar en una de dos posiciones: los centros del carbonolos hexágonos de cada capa se pueden organizar inmediatamente uno encima del otro, llamado apilamiento AA, o se pueden desplazar hacia adelante para que el centro del hexágono en una capa esté por encima de un átomo de carbono debajo de él, llamado apilamiento AB.de grafeno conduce a la formación de un material con propiedades semiconductoras mediante la aplicación de un campo eléctrico externo.
Apilar deliberadamente tres capas de grafeno ha resultado difícil. Pero hacerlo podría ayudar a los investigadores a estudiar cómo cambian las propiedades físicas de los materiales de tres capas en función de cómo se apilan las capas. Esto podría conducir al desarrollo de nuevos dispositivos eléctricos.
Los investigadores de la Universidad japonesa de Tohoku y la Universidad de Nagoya han fabricado dos tipos diferentes de grafeno de tres capas con diferentes propiedades eléctricas.
Calentaron carburo de silicio usando uno de dos métodos. En un experimento, el carburo de silicio se calentó a 1,510 ° C bajo argón presurizado. En otro, se calentó a 1,300 ° C en alto vacío. Ambos materiales se rociaron con hidrógenogas en el que se rompieron los enlaces para formar átomos de hidrógeno individuales. Luego se formaron dos tipos de grafeno de tres capas. El carburo de silicio calentado bajo argón presurizado se convirtió en grafeno apilado con ABA, en el que los hexágonos de las capas superior e inferior se alinearon exactamente mientras que ella capa intermedia se desplazó ligeramente. El carburo de silicio calentado en un vacío se convirtió en grafeno apilado con ABC, en el que cada capa se desplazó ligeramente frente a la que está debajo de ella.
Luego, los investigadores examinaron las propiedades físicas de cada material y descubrieron que sus electrones se comportaban de manera diferente.
El grafeno ABA era un excelente conductor eléctrico, similar al grafema monocapa. El grafema ABC, por otro lado, actúa más como el grafeno AB ya que tenía propiedades de semiconductores.
"El éxito actual en la fabricación selectiva de grafeno tricapa ABA y ABC ampliaría la viabilidad de dispositivos nanoelectrónicos basados en grafeno con números de capas variables y secuencias de apilamiento", concluyen los investigadores en su estudio publicado en la revista Materiales de NPG Asia .
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Tohoku . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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