Usuarios de la Universidad Northwestern, trabajando con el Centro de Materiales a Nanoescala EMMD Group en Argonne, han demostrado el primer crecimiento de grafeno sobre un sustrato de plata.

También se observó por primera vez una dispersión de electrones en forma de onda única en los bordes del grafeno dendrítico. Este comportamiento es consistente con una estructura electrónica que no se ve perturbada por la plata subyacente, proporcionando un nuevo sistema en el que el grafeno se desacopla de su sustrato. Debido a que el grafeno está desacoplado electrónicamente del sustrato de plata, las propiedades intrínsecas del grafeno se pueden estudiar directamente. Este nuevo método de crecimiento puede permitir una interfaz mejorada del grafeno con otros materiales bidimensionales, un paso vital para el desarrollo de circuitos basados ​​en grafeno y otras tecnologías.

Grafeno una capa de carbono de un átomo de espesor con extraordinaria conductividad y resistencia, es prometedor para una amplia gama de aplicaciones. Sin embargo, Los métodos actuales para cultivar grafeno en metales no han tenido éxito con la plata. Mientras que el grafeno se cultiva convencionalmente sobre una superficie metálica mediante la descomposición catalítica de hidrocarburos a temperaturas elevadas, este método es ineficaz para los sustratos de plata porque los sustratos son químicamente inertes y tienen un punto de fusión relativamente bajo. Usando una fuente de carbono de grafito, el equipo pudo cultivar grafeno depositando carbono atómico, en lugar de un precursor molecular a base de carbono, sobre el sustrato. El crecimiento evitó la necesidad de una superficie químicamente activa y permitió el crecimiento del grafeno a temperaturas más bajas.

Los investigadores también encontraron que el grafeno que cultivaron estaba desacoplado electrónicamente del sustrato de plata subyacente. permitir que se estudien y exploten las propiedades intrínsecas del grafeno directamente sobre el sustrato de crecimiento; esta característica no se había observado previamente con el grafeno cultivado en otros metales. Los investigadores observaron una dispersión de electrones en forma de onda única en los bordes del grafeno que anteriormente solo se había observado en sustratos aislantes.

La microscopía de túnel de barrido (STM) se realizó en CNM usando un sistema Omicron VT con puntas de tungsteno grabadas electroquímicamente a 55K. La espectroscopia de tunelización de barrido (STS) se recogió simultáneamente mediante modulación periódica al voltaje aplicado. La espectroscopia Raman se tomó con un microscopio Renishaw InVia Raman utilizando una línea láser de 514 nm. Cultivar grafeno sobre plata en condiciones de vacío ultra alto podría dar como resultado muestras excepcionalmente puras que pueden presentar oportunidades para la electrónica ultrarrápida y la óptica avanzada.