O princípio do experimento:a grade em forma de favo de mel fornece uma camada de grafeno atômica esticada entre dois contatos elétricos (prata). A área inferior contém dois eletrodos de controle (ouro), que são usados para gerar um campo elétrico. Um campo magnético também é aplicado verticalmente ao nível de grafeno. Combinar um campo elétrico e um campo magnético significa que os elétrons se movem ao longo de um estado de cobra. Crédito:Rickhaus et al., Nature Communications (2015).
Físicos da Universidade de Basel mostraram pela primeira vez que os elétrons no grafeno podem ser movidos ao longo de um caminho predefinido. Esse movimento ocorre totalmente sem perdas e pode fornecer uma base para inúmeras aplicações no campo da eletrônica. O grupo de pesquisa liderado pelo Professor Christian Schönenberger do Instituto Suíço de Nanociência e do Departamento de Física da Universidade de Basel está publicando seus resultados junto com colegas europeus na renomada revista científica Nature Communications .
Por alguns anos, o grupo de pesquisa liderado pelo professor Christian Schönenberger do Instituto Suíço de Nanociência e do Departamento de Física tem estudado o grafeno, o "material milagroso". Cientistas da Universidade de Basel desenvolveram métodos que permitem que eles se expandam, examine e manipule camadas de grafeno puro. Ao fazer isso, eles descobriram que os elétrons podem se mover neste grafeno puro praticamente sem perturbações - semelhantes aos raios de luz. Para conduzir os elétrons de um lugar específico para outro, eles planejaram guiar ativamente os elétrons ao longo de um caminho predefinido no material.
Campos elétricos e magnéticos combinados
Pela primeira vez, os cientistas em Basel conseguiram ligar e desligar a orientação dos elétrons e guiá-los sem qualquer perda. O mecanismo aplicado é baseado em uma propriedade que ocorre apenas no grafeno. Combinar um campo elétrico e um campo magnético significa que os elétrons se movem ao longo de um estado de cobra. A linha se curva para a direita, então para a esquerda. Essa troca se deve à sequência de massa positiva e negativa - um fenômeno que só pode ser realizado no grafeno e pode ser usado como uma nova troca.
"Um nanointerruptor deste tipo no grafeno pode ser incorporado em uma ampla variedade de dispositivos e operado simplesmente alterando o campo magnético ou o campo elétrico, "comenta o professor Christian Schönenberger sobre os últimos resultados de seu grupo. Equipes de físicos de Regensburg, Budapeste e Grenoble também estiveram envolvidos no estudo publicado em " Nature Communications "
Material com propriedades especiais
O grafeno é um material muito especial com propriedades promissoras. É feito de uma única camada de átomos de carbono, mas ainda é muito durável e resistente mecanicamente. Sua excelente condutividade elétrica, em particular, torna o grafeno o objeto de pesquisas de várias equipes de cientistas em todo o mundo.
As propriedades particulares deste material foram examinadas teoricamente há várias décadas. Contudo, só em 2004 os físicos Andre Geim e Kostya Novoselov conseguiram produzir grafeno para testes experimentais. Os dois pesquisadores usaram fita adesiva para remover camadas individuais de grafeno bidimensional do material original, grafite. Eles receberam o Prêmio Nobel de Física de 2010 por este método aparentemente simples, que permitiu a pesquisa experimental de grafeno pela primeira vez. Desde então, pesquisadores em todo o mundo aperfeiçoaram o processo de produção com tremenda velocidade.
