O notável material grafeno promete uma ampla gama de aplicações na eletrônica do futuro que podem complementar ou substituir a tecnologia tradicional de silício. Pesquisadores do Grupo de Propriedades Eletrônicas de Materiais da Universidade de Viena abriram caminho para a integração do grafeno na atual tecnologia baseada em silicidas. Eles publicaram seus resultados no novo jornal de acesso aberto do grupo Nature Publishing, Relatórios Científicos .

As propriedades únicas do grafeno, como sua incrível força e, ao mesmo tempo, seu pequeno peso gerou grandes expectativas na moderna ciência dos materiais. Grafeno, um cristal bidimensional de átomos de carbono embalado em uma estrutura em favo de mel, tem estado no foco de pesquisas intensivas que levaram ao Prêmio Nobel de Física em 2010. Um grande desafio é integrar com sucesso o grafeno à tecnologia de silicida de metal estabelecida. Cientistas da Universidade de Viena e seus colegas de institutos de pesquisa na Alemanha e na Rússia conseguiram fabricar uma nova estrutura de silicidas metálicos de alta qualidade, tudo bem coberto e protegido por uma camada de grafeno. Essas folhas bidimensionais são tão finas quanto átomos individuais.

Seguindo os passos de Einstein

Para descobrir as propriedades básicas da nova estrutura, os cientistas precisam recorrer a poderosas técnicas de medição baseadas em uma das brilhantes descobertas de Einstein - o efeito fotoelétrico. Quando uma partícula de luz interage com um material, ela pode transferir toda a sua energia para um elétron dentro desse material. Se a energia da luz for suficientemente grande, o elétron adquire energia suficiente para escapar do material. A espectroscopia de fotoemissão de ângulo resolvido (ARPES) permite aos cientistas extrair informações valiosas sobre as propriedades eletrônicas do material, determinando o ângulo sob o qual os elétrons escapam do material. "Camadas espessas de átomo único e materiais híbridos feitos delas nos permitem estudar uma grande variedade de novos fenômenos eletrônicos e continuar a fascinar a comunidade de cientistas de materiais. O método ARPES desempenha um papel fundamental nesses empreendimentos", digamos Alexander Grueneis e Nikolay Verbitskiy, membros do Grupo de Propriedades Eletrônicas de Materiais da Universidade de Viena e co-autores do estudo.

Grafeno mantendo a cabeça erguida

Os silicidas revestidos de grafeno sob investigação são protegidos de forma confiável contra oxidação e podem abranger uma ampla gama de materiais eletrônicos e aplicações de dispositivos. Mais importante, a camada de grafeno em si mal interage com os silicidas que estão por baixo e as propriedades únicas do grafeno são amplamente preservadas. O trabalho da equipe de pesquisa, Portanto, promete uma maneira inteligente de incorporar o grafeno com a tecnologia de silicida de metal existente, que encontra uma ampla gama de aplicações em dispositivos semicondutores, spintrônica, fotovoltaica e termoelétrica.