Un fotograma de una de las películas de movimiento de electrones (vea las secuencias completas a continuación).
Las "películas" más rápidas jamás hechas de movimiento de electrones han sido capturadas por investigadores utilizando la Fuente de Fotones Avanzada (APS) del Departamento de Energía de EE. UU. En Argonne y el Laboratorio de Investigación de Materiales Frederick Seitz de la Universidad de Illinois en Urbana-Champaign (UIUC). . Las películas, que se crearon mediante la dispersión de rayos X del grafeno, muestran que la interacción entre los electrones del grafeno es sorprendentemente débil.
Usando experimentos de dispersión de rayos X inelásticos en la línea de rayos X de rayos X de la División de Ciencias de Rayos X 9-ID en el APS, Los físicos de UIUC obtuvieron imágenes del movimiento de los electrones en el grafeno con resoluciones de 0,533 Å y 10,3 attosegundos. Sus resultados fueron publicados en la edición del 5 de noviembre de Ciencias .
¿Exactamente qué tan pequeñas y qué tan rápidas son estas medidas? Un angstrom es 1/10, 000, 000, 000 de un metro, aproximadamente del ancho de un átomo de hidrógeno. Y un attosegundo es a un segundo como un segundo a la edad del Universo.
El Premio Nobel de Física de 2010 fue otorgado a Andre Geim y Konstantin Novoselov por su trabajo sobre el grafeno. una hoja de átomos de carbono de un solo átomo de espesor dispuestos en un patrón de panal que exhibe muchas propiedades intrigantes, incluyendo gran fuerza, flexibilidad, excelente conductividad eléctrica, y resistencia al calor. Como resultado, el grafeno es un material candidato para una amplia gama de aplicaciones, incluyendo una nueva generación de bajo costo, electrónica flexible. Una de las principales cuestiones pendientes sobre este material es si los electrones del grafeno se mueven de forma independiente, o si su movimiento está correlacionado con la repulsión de Coulomb.
Los investigadores de este estudio encontraron que el grafeno filtra las interacciones de Coulomb con una eficacia sorprendente, haciendo que actúe como un simple, semimetal de electrones independientes. Su trabajo explica varios misterios, incluso por qué el grafeno independiente no se convierte en un aislante como se predijo. El estudio también demuestra un nuevo enfoque para estudiar la dinámica ultrarrápida, creando una nueva ventana sobre las propiedades más fundamentales de los materiales.
