Descubren un nuevo estado electrónico a nanoescala

MADRID 29 Nov. (EUROPA PRESS) -

Investigadores del London Centre for Nanotechnology (LCN) han descubierto bandas electrónicas, llamadas 'ondas de densidad de carga', en la superficie de las hojas de grafeno que forman un superconductor de grafito.

Esta es la primera vez que se detectan estas franjas en el grafeno, y el hallazgo puede tener implicaciones profundas 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 ha sido publicado en 'Nature'.

El grafeno es un material compuesto de una sola hoja de átomos de carbono de un átomo de espesor, y se encuentra en las marcas que deja un lápiz de grafito. El grafeno tiene notables propiedades físicas y, por lo tanto, tiene un gran potencial tecnológico para desarrollar, por ejemplo, electrodos transparentes para los televisores de pantalla plana, transistores y compuestos ultra-fuertes.

El equipo del LCN produjo un exceso de electrones en una superficie de grafeno deslizando átomos de calcio de metal debajo de ella; normalmente se esperaría que estos electrones adicionales se extendieran de manera uniforme sobre la superficie de grafeno -como el petróleo se extiende sobre el agua- sin embargo, usando un instrumento conocido como microscopio de efecto túnel, los investigadores observaron que los electrones extra se organizaron espontáneamente en franjas a escala nanométrica.

Este comportamiento inesperado demuestra que los electrones pueden tener un comportamiento propio no conectado directamente a los átomos subyacentes. Estos nuevos resultados apuntan a muchas direcciones nuevas para la ciencia y la tecnología, por ejemplo, sugieren un nuevo método para la manipulación y la codificación de la información, donde los ceros binarios y los unos se correspondan con a franjas que vayan de norte a sur y de este a oeste, respectivamente.

El profesor Jan Zaanen de la Universidad de Leiden y ganador del prestigioso premio Spinoza por, entre otros, su papel como promotor del concepto de franjas de los materiales atómicamente delgados, comentó que "este descubrimiento es otro importante paso hacia la demostración de la ubicuidad de las franjas, y el hecho de que aparezcan en el soporte de acogida más simple del mundo - la red bidimensional de átomos de carbono que es el grafeno - significa que sus muchas aplicaciones no se encuentran lejos".