(PhysOrg.com) - "El grafeno ofrece muchas aplicaciones potenciales interesantes para la nanoelectrónica, "Florian Banhart dice PhysOrg.com , "pero no hay banda prohibida. Este es un problema bien conocido. Sin la banda prohibida, cambiar según sea necesario en dispositivos electrónicos es difícil ".
Banhart, científico de la Universidad de Estrasburgo en Estrasburgo, Francia, cree que existe una solución a este problema. "Todos intentan resolver este problema, tratando de crear diferentes propiedades para crear una banda prohibida. Nuestra solución es el dopaje con átomos de metal unidos a defectos reconstruidos en el grafeno ”.
Trabajando con Ovidiu Cretu y Julio Rodríguez-Manzo en la Universidad de Stasbourg, y con Arkady Krasheninnikov en la Universidad de Helsinki, Risto Nieminen en la Universidad Aalto en Finlandia y Litao Sun en la Universidad Southeast en Nanjing, Porcelana, Banhart desarrolló un método para modificar las propiedades del grafeno. El trabajo del grupo se publica en Cartas de revisión física :"Migración y localización de átomos metálicos en grafeno tensado".
“La idea es poder unir algo a la superficie del grafeno, cambiar algunas de las propiedades para obtener una banda prohibida, ”Explica Banhart. Al crear defectos reconstruidos, podemos mejorar la actividad del grafeno y unir átomos de metal firmemente, posiblemente produciendo una banda prohibida ".
Banhart y sus colegas crearon capas de grafeno que luego se dañaron. “Usamos un haz de electrones para dañar el grafeno, ”Dice Banhart. "Para este artículo, usamos átomos de tungsteno para unirnos al grafeno. Los defectos que creamos hicieron posible que los átomos de tungsteno quedaran atrapados por los defectos, creando vínculos estables ".
Los defectos reconstruidos aumentan la actividad observada en el grafeno, haciendo posible la unión a otros átomos. "La superficie de grafeno es normalmente bastante inerte, "Explica Banhart, “Pero defectos como los anillos pentagonales o heptagonales potencian su actividad. Vimos una actividad química mejorada con el grafeno ".
Aunque Banhart y sus colegas esperan que este trabajo conduzca a la eventual creación de dispositivos nanoelectrónicos hechos con grafeno, señala que no pudieron mostrar evidencia definitiva de creación de band gap. "No hay evidencia de que hayamos creado una brecha de banda, ”Admite. “Pero quizás el tungsteno no sea lo ideal. Lo usamos porque es grande, y fácil de ver con el microscopio electrónico cuando queda atrapado por el grafeno ".
Banhart dice que el tungsteno ha cumplido su propósito, mostrando que es posible unir átomos de metal al grafeno con la ayuda de defectos en la superficie del grafeno. También señala que su trabajo reciente muestra que es posible utilizar esta técnica para modificar localmente las propiedades del grafeno. "Hemos demostrado que nuestro método podría usarse en el futuro para controlar mejor las propiedades electrónicas del grafeno".
El siguiente paso es intentar atrapar otros átomos utilizando defectos en el grafeno. A Banhart también le gustaría hacer más pruebas sobre las propiedades electrónicas del grafeno dopado de esta manera. “Sería bueno hacer más pruebas de grafeno, ”, Dice. "Con más experimentos, deberíamos poder comenzar a modelar la estructura electrónica del grafeno con mayor precisión. Una vez que comprendamos mejor las propiedades del grafeno, deberíamos poder manipularlos mejor para que podamos obtener una banda prohibida, y para que podamos utilizarlos en dispositivos nanoelectrónicos ".
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