p Pesquisadores da Aalto University conseguiram realizar experimentalmente nanofitas de grafeno metálico (GNRs) com apenas 5 átomos de carbono de largura. Em seu artigo publicado em Nature Communications , a equipe de pesquisa demonstrou a fabricação dos GNRs e mediu sua estrutura eletrônica. Os resultados sugerem que essas fitas extremamente estreitas e com a espessura de um átomo poderiam ser usadas como interconexões metálicas em futuros microprocessadores. p Nanofitas de grafeno têm sido sugeridas como fios ideais para uso em nanoeletrônica futura:quando o tamanho do fio é reduzido à escala atômica, espera-se que o grafeno supere o cobre em termos de condutância e resistência à eletromigração, que é o mecanismo de quebra típico em fios metálicos finos. Contudo, todas as nanofitas de grafeno demonstradas têm sido semicondutoras, o que dificulta seu uso como interconexões. Liderado pelo Prof. Peter Liljeroth, pesquisadores dos grupos de Física de Escala Atômica e Ciências de Superfície mostraram experimentalmente que certas larguras de nanofitas de grafeno atomicamente precisas são quase metálicas, de acordo com previsões anteriores baseadas em cálculos teóricos.

p A equipe usou microscopia de tunelamento de varredura (STM) de última geração, que permite sondar a estrutura e as propriedades do material com resolução atômica. "Com esta técnica, medimos as propriedades de fitas individuais e mostramos que fitas com mais de 5 nanômetros exibem comportamento metálico, "diz a Dra. Amina Kimouche, o principal autor do estudo.

p A fabricação da nanofita é baseada em uma reação química em uma superfície. "O legal sobre o procedimento de fabricação é que a molécula precursora determina exatamente a largura da fita. Se você quiser fitas com a largura de um átomo de carbono, você simplesmente tem que escolher uma molécula diferente, "explica o Dr. Pekka Joensuu, que supervisionou a síntese das moléculas precursoras das fitas.

p As descobertas experimentais foram complementadas por cálculos teóricos do grupo Quantum Many-Body Physics liderado pelo Dr. Ari Harju. A teoria prevê que quando a largura das fitas é aumentada átomo a átomo, cada terceira largura deve ser (quase) metálica com uma lacuna de banda muito pequena. "De acordo com a mecânica quântica, normalmente quando você torna seu sistema menor, aumenta o gap. O grafeno pode funcionar de maneira diferente devido às suas extraordinárias propriedades eletrônicas, "diz o estudante de doutorado de Harju, Mikko Ervasti, quem realizou os cálculos.

p Esses resultados abrem o caminho para o uso de grafeno em dispositivos eletrônicos futuros, onde essas fitas ultra-estreitas poderiam substituir o cobre como o material de interconexão. Os estudos futuros se concentrarão em dispositivos totalmente de grafeno combinando nanoestruturas de grafeno metálicas e semicondutoras. "Embora estejamos longe de aplicações reais, é um conceito extremamente interessante construir dispositivos úteis a partir dessas estruturas minúsculas e obter circuitos de grafeno com junções controladas entre GNRs, "diz Liljeroth.