Las tres imágenes superiores de grafito son del experimento y las tres imágenes inferiores se produjeron mediante cálculos teóricos. Las imágenes de izquierda a derecha muestran un mayor desplazamiento de la capa superior de grafito y su transición al grafeno.
(Phys.org) - Los físicos de la Universidad de Arkansas han encontrado una manera de estudiar y controlar sistemáticamente la transición del grafito, la "mina" que se encuentra en los lápices, al grafeno, uno de los mas fuertes, los materiales más ligeros y conductores conocidos, un paso importante en el proceso de aprender a utilizar este material en la tecnología moderna.
Peng Xu, Paul Thibado, Yurong Yang, Laurent Bellaiche y sus colegas informan sus hallazgos en la revista. Carbón .
Los físicos de la Universidad de Manchester aislaron por primera vez el grafeno, una hoja de átomos de carbono de un átomo de espesor, usando cinta adhesiva para levantar solo la capa superior de las otras capas de grafito. Los electrones que se mueven a través del grafito tienen masa y encuentran resistencia, pero los electrones que se mueven a través del grafeno no tienen masa y casi no encuentran resistencia, lo que convierte al grafeno en un excelente material candidato para las necesidades energéticas futuras y para la computación cuántica para realizar cálculos enormes con poca energía.
Sin embargo, el grafeno es un nuevo material descubierto en 2004, y aún se desconocen muchas cosas sobre sus propiedades.
“La transición del grafito al grafeno puede ser aleatoria, ”Dijo Xu. "Nuestra idea era controlar esto".
Los investigadores utilizaron una nueva técnica llamada microscopía de túnel de barrido de manipulación electrostática para "levantar" la capa superior de grafito. creando grafeno. Los científicos han utilizado tradicionalmente la microscopía de túnel de barrido en una superficie estacionaria, pero esta nueva técnica utiliza una superficie móvil para moverse entre el grafito y el grafeno.
“No solo podemos hacer que suceda, pero podemos controlar el proceso, ”Dijo Xu.
Usando esta técnica, los investigadores pueden decir cuánta fuerza se necesita para crear grafeno y cuánta distancia existe entre el grafeno y el grafito, así como para rastrear la energía total del proceso.
La forma en que el electrón adquiere su masa es un tema fundamental y está relacionado con la búsqueda del bosón de Higgs por parte de los físicos de partículas. una partícula elemental de larga hipótesis que ha predicho propiedades, como la falta de rotación y carga eléctrica, pero eso no tiene un valor predicho para la masa. Ser capaz de mover electrones entre un estado masivo y sin masa permite a los científicos estudiar esta dualidad y cómo funciona. El nivel de control que los científicos tienen sobre el proceso les permitirá descubrir posibles formas de usar el grafeno para avanzar en esta comprensión.
