p Desde a descoberta do grafeno, um grande futuro foi previsto para o material, que é forte e altamente condutivo. Apenas uma camada de átomo de carbono de espessura, o grafeno pode levar a novos eletrônicos. Os exemplos incluem eletrônicos imprimíveis e flexíveis, telas sensíveis ao toque e OLEDs. Por esta, a interação com outros materiais é necessária, Contudo. O estudante de doutorado Menno Bokdam, da Universidade de Twente MESA + Instituto de Nanotecnologia, examinou o que acontece na interface com outros materiais e, assim, aproxima a eletrônica do grafeno. Ele vai defender sua tese de doutorado em 15 de novembro. p O grafeno foi apelidado de "material milagroso" quando Andre Geim e Konstantin Novoselov receberam o Prêmio Nobel de Física por ele em 2010. O carbono é extremamente fino, tem uma estrutura de tela de galinheiro, e pode conduzir elétrons muito bem. Mas como se comporta em contato com outro material com estrutura semelhante, como nitreto de boro? O que acontece se a camada de nitreto de boro for inserida entre uma camada de cobre e uma camada de grafeno? A compreensão das interfaces é crítica se você deseja projetar componentes eletrônicos.

p 'Gap' ou não?

p Bokdam realizou cálculos detalhados da teoria da estrutura do elétron de grafeno em nitreto de boro. Este material também é muito fino e tem quase exatamente a mesma estrutura de tela de galinheiro, mas difere do grafeno porque não conduz eletricidade. Colocados um em cima do outro, uma redistribuição de elétrons no grafeno pode ser vista. Isso cria um padrão de elétrons e 'buracos', como uma espécie de padrão moiré que também é visto quando duas barras deslizam uma sobre a outra. Se o ângulo entre as duas estruturas de malha for escolhido com precisão, uma 'lacuna' também é revelada:um abismo entre os estados de energia ocupados e não ocupados. Um elétron deve superar esse abismo para conduzir eletricidade:uma característica definidora de um semicondutor. Há um debate mundial sobre se a 'lacuna' existe ou não:uma publicação anterior do MESA + sobre o assunto é um dos documentos mais citados do instituto. Bokdam agora propõe que a lacuna não surge quando o grafeno e o nitreto de boro são colocados um sobre o outro em um ângulo aleatório, mas surge quando eles são girados precisamente em relação um ao outro.

p Mundo externo

p E se a combinação de grafeno / nitreto de boro for aplicada no cobre para contato com o mundo externo? Nesse caso, uma distribuição de carga, uma chamada camada dipolo, também é formado na interface entre o nitreto de cobre e de boro. Como a camada de nitreto de boro é ultrafina, a carga é capaz de "tunelar" através do nitreto de boro, embora não conduza eletricidade. A camada dipolo tem uma grande influência no número de elétrons de tunelamento. Ao escolher um metal adequado e aplicar um campo elétrico, a concentração de portadores de carga no grafeno e, portanto, a condução através do grafeno pode ser influenciada.

p Ele desenvolveu, portanto, uma compreensão da interação entre diferentes materiais bidimensionais e com metais. Os resultados são importantes para projetar componentes eletrônicos com base no grafeno e outros materiais 2D.