p Impressões artísticas do efeito borboleta de Hofstadter em heteroestruturas de grafeno / BN expostas ao campo mangético. Em tais heteroestruturas, o padrão Moiré surge devido à incompatibilidade e rotação entre redes atômicas de grafeno e nitreto de boro hexagonal. Crédito:Columbia University
p A combinação de grafeno preto e branco pode alterar as propriedades eletrônicas dos materiais com a espessura de um átomo, Pesquisadores da Universidade de Manchester descobriram. p Escrevendo em
Física da Natureza , uma grande equipe internacional liderada pelo Dr. Artem Mishchenko e Sir Andre Geim da Universidade de Manchester mostra que as propriedades eletrônicas do grafeno mudam dramaticamente se o grafeno for colocado em cima do nitreto de boro, também conhecido como 'grafite branca'.
p Um dos maiores desafios para o uso de grafeno em aplicações eletrônicas é a ausência de gap, o que basicamente significa que a condutividade elétrica do grafeno não pode ser desligada completamente. O que quer que os pesquisadores tenham tentado fazer com o material até agora, permaneceu altamente condutivo eletricamente.
p Uma nova direção que surgiu recentemente na pesquisa do grafeno é tentar modificar as propriedades eletrônicas do grafeno combinando-o com outros materiais semelhantes em pilhas de várias camadas. Isso cria uma paisagem adicional para os elétrons que se movem através do grafeno e, Portanto, suas propriedades eletrônicas podem mudar fortemente.
p Os cientistas da Universidade de Manchester usaram medições de capacitância para sondar essas mudanças. Eles descobriram que, em combinação com um campo magnético, isso cria várias réplicas do espectro de grafeno original. Este fenômeno é conhecido como borboleta Hofstadter, mas é a primeira vez que espectros de réplicas bem desenvolvidos foram observados.
p Crédito:Columbia University
p Os pesquisadores descobriram uma grande quantidade de física inesperada neste novo sistema. Por exemplo, as borboletas de Hofstadter mostraram-se fortemente contorcidas, muito diferente das previsões teóricas. Isso acontece porque os elétrons não sentem apenas a paisagem, mas também uns aos outros, que modifica a borboleta.
p Outro fenômeno relatado pelo jornal de Manchester é que o grafeno começa a se comportar em temperaturas muito baixas, como um minúsculo ferromagneto. Usualmente, quanto maior o campo magnético, mais o grafeno magnético se torna. A borboleta Hofstadter nos capacitores de Manchester leva a um comportamento oscilante inesperado do ferromagnetismo. À medida que novos espectros de réplica surgem e desaparecem, o mesmo acontece com o ferromagnetismo.
p Espectroscopia de capacitância de superredes de grafeno. Crédito: Física da Natureza , 2014. DOI:10.1038 / nphys2979
p O Dr. Mishchenko disse:"É realmente um novo e bom sistema eletrônico semelhante e diferente do grafeno. Esperamos muito mais surpresas. Vamos primeiro entender o que é e então começaremos a falar sobre as possíveis aplicações."