Investigadores del Centro de Nanotecnología de Londres (LCN) han descubierto bandas electrónicas, llamadas 'ondas de densidad de carga', en la superficie de las láminas de grafeno que forman un superconductor grafítico. Esta es la primera vez que se ven estas rayas en grafeno, y es probable que el hallazgo tenga profundas implicaciones para la explotación de este material recientemente descubierto, que los científicos creen que jugará un papel clave en el futuro de la nanotecnología. El descubrimiento se informa en Comunicaciones de la naturaleza , 29 de noviembre.

El grafeno es un material formado por una sola hoja de átomos de carbono de un solo átomo de espesor, y se encuentra en las marcas hechas con un lápiz de grafito. El grafeno tiene propiedades físicas notables y, por lo tanto, tiene un gran potencial tecnológico, por ejemplo, en electrodos transparentes para televisores de pantalla plana, en transistores rápidos de eficiencia energética, y en materiales compuestos ultrarresistentes. Los científicos ahora están dedicando enormes esfuerzos a comprender y controlar las propiedades de este material.

El equipo de LCN donó electrones adicionales a una superficie de grafeno deslizando átomos de metal calcio debajo de ella. Normalmente, uno esperaría que estos electrones adicionales se distribuyeran uniformemente en la superficie del grafeno, como el aceite se derrama sobre el agua. Pero al utilizar un instrumento conocido como microscopio de efecto túnel, que puede representar átomos individuales, Los investigadores han descubierto que los electrones adicionales se organizan espontáneamente en franjas de escala nanométrica. Este comportamiento inesperado demuestra que los electrones pueden tener vida propia que no está conectada directamente con los átomos subyacentes. Los resultados inspiran muchas direcciones nuevas tanto para la ciencia como para la tecnología. Por ejemplo, sugieren un nuevo método para manipular y codificar información, donde los ceros y unos binarios corresponden a franjas que van de norte a sur y de este a oeste respectivamente.

Este trabajo es parte de un esfuerzo de investigación multidisciplinario en curso sobre el grafeno en el LCN y es la continuación del descubrimiento original de la superconductividad en el superconductor de grafito CaC6 por Weller et al. publicado en Nature Physics, doi:10.1038 / nphys0010.

El profesor Jan Zaanen de la Universidad de Leiden y ganador del prestigioso premio Spinoza por, entre otras cosas, su papel como proponente del concepto de franjas para materiales atómicamente delgados, comentó:"Este descubrimiento es otro paso importante para demostrar la ubicuidad de las rayas, y el hecho de que aparezcan en el anfitrión más simple del mundo, la red bidimensional de átomos de carbono que es el grafeno, significa que más ciencia y aplicaciones excelentes no se quedan atrás ".