Grafeno el material de un átomo de espesor hecho de átomos de carbono, todavía tiene algunas cualidades inexplicables, que son importantes en relación con aplicaciones electrónicas donde importa la alta conductividad, que van desde materiales inteligentes que responden colectivamente a estímulos externos de forma coherente, moda sintonizable, a la luz inducida, redes totalmente ópticas. Los materiales como el grafeno pueden exhibir un tipo particular de gran amplitud, modos vibracionales estables que están localizados, referidos como Respiradores Discretos (DB). El secreto para mejorar la conductividad mediante la creación de DB radica en crear las restricciones externas para hacer que los átomos dentro del material oscilen perpendicularmente a la dirección de la hoja de grafeno. Los modelos basados ​​en simulaciones que describen lo que sucede a nivel atómico no son sencillos, por lo que es necesario determinar las condiciones iniciales que conducen a la aparición de las bases de datos. En un nuevo artículo publicado en EPJ B , Elham Barani de la Universidad Ferdowsi de Mashhad, Irán y colegas de Rusia, Irán y Singapur utilizan un enfoque sistemático para identificar las condiciones iniciales que se prestan a excitantes DB en grafeno, en última instancia, abriendo la puerta a la comprensión de las claves para una mayor conductividad.

Los autores utilizaron primero simulaciones para comprender la dependencia de la amplitud de las vibraciones de DB en la frecuencia de las oscilaciones. Luego, Barani y sus colegas establecieron las ecuaciones dinámicas que describen el movimiento vibratorio de los átomos en el grafeno y la influencia de los potenciales de energía externos. Descubrieron que hay exactamente una solución para la ecuación correspondiente a la aparición de excitaciones DB, que está dictada por la simetría regular del grafeno.

El hallazgo más sorprendente de este estudio es que la solución que describe las condiciones para activar DB no se ve afectada por la amplitud del modo vibratorio. Tampoco el tipo de potenciales de energía interatómicos utilizados en las simulaciones para modelar las restricciones externas en la red atómica altera la mejor manera de inducir DB. Estos hallazgos ofrecen una base teórica valiosa para futuros trabajos experimentales.