Esta visualización muestra capas de grafeno utilizadas para membranas. Crédito:Universidad de Manchester
Compuesto por láminas bidimensionales de átomos de carbono dispuestas en celosías alveolares, El grafeno se ha estudiado intensamente en los últimos años. Además de las diversas propiedades estructurales del material, Los físicos han prestado especial atención a la intrigante dinámica de los portadores de carga que pueden contener sus muchas variantes. Las técnicas matemáticas utilizadas para estudiar estos procesos físicos han resultado útiles hasta ahora, pero han tenido un éxito limitado en explicar la 'temperatura crítica' de superconductividad del grafeno, por debajo del cual su resistencia eléctrica cae a cero. En un nuevo estudio publicado en La Revista Física Europea B , Jacques Tempere y sus colegas de la Universidad de Amberes en Bélgica demuestran que una técnica existente es más adecuada para sondear la superconductividad en estado puro, grafeno de una sola capa de lo que se pensaba anteriormente.
Los conocimientos del equipo podrían permitir a los físicos comprender más sobre las propiedades ampliamente variadas del grafeno; potencialmente ayudando al desarrollo de nuevas tecnologías. Típicamente, el enfoque que utilizaron en el estudio se utiliza para calcular temperaturas críticas en superconductores convencionales. En este caso, sin embargo, fue más preciso que las técnicas actuales para explicar cómo se suprimen las temperaturas críticas con densidades más bajas de portadores de carga, como se ve en puro, grafeno de una sola capa. Además, demostró ser más eficaz para modelar las condiciones que dan lugar a pares de electrones en interacción denominados "pares de Cooper, "que influyen fuertemente en las propiedades eléctricas del material.
El equipo de Tempere hizo sus cálculos utilizando el 'método de función dieléctrica' (DFM), que explica la transferencia de calor y masa dentro de los materiales al calcular las temperaturas críticas. Habiendo demostrado las ventajas de la técnica, ahora sugieren que podría resultar útil para estudios futuros que tengan como objetivo impulsar y sondear la superconductividad en grafeno simple y bicapa. Dado que la investigación sobre el grafeno sigue siendo una de las más diversas, campos de ritmo rápido en física de materiales, el uso de DFM podría equipar mejor a los investigadores para utilizarlo en aplicaciones tecnológicas cada vez más avanzadas.