p Folhas de elétrons altamente móveis em apenas duas dimensões, conhecido como gás de elétrons 2-D, têm propriedades únicas que podem ser aproveitadas para dispositivos eletrônicos mais rápidos e inovadores. Os pesquisadores têm explorado o gás de elétrons 2-D, que só foi descoberto em 2004, para ver como pode ser usado em supercondutores, atuadores e dispositivos de memória eletrônicos, entre outros. p Pesquisadores da Universidade Tohoku do Japão, com uma equipe internacional de colegas, identificou recentemente a estrutura atômica de um grupo de materiais relacionados à perovskita mostrando interessantes propriedades condutoras 2-D. Os materiais são feitos de estrôncio, átomos de nióbio e oxigênio, com uma estrutura em camadas derivada de perovskita. Esses compostos de niobato de estrôncio são promissores para o desenvolvimento de eletrônicos avançados devido à sua condutividade metálica quase unidimensional.

p Yuichi Ikuhara do Instituto Avançado de Pesquisa de Materiais da Universidade de Tohoku com Johannes Georg Bednorz do Laboratório de Pesquisa de Zurique e colegas usaram microscopia eletrônica de transmissão de varredura resolvida por átomo combinada com cálculos teóricos para aprender como adicionar átomos de oxigênio a niobatos de estrôncio afeta sua condutividade. Quatro materiais diferentes formados dependendo da concentração de átomos de oxigênio.

p Os pesquisadores descobriram que três dos materiais eram condutores de eletricidade, enquanto o quarto era um isolante. Na escala atômica, eles descobriram que os materiais eram formados por placas alternadas em forma de corrente e em zigue-zague. Dependendo da concentração de átomos de oxigênio, as lajes em forma de corrente eram duas, três, ou quatro camadas de espessura, às vezes variando dentro do mesmo material. As placas em zigue-zague eram camadas isolantes em todos os materiais, enquanto as lajes em forma de corrente eram camadas condutoras em três dos quatro materiais.

p A equipe determinou que a condutividade elétrica local dentro do material dependia diretamente das formas do octaedro de niobato nas camadas. Quando os íons positivos de nióbio foram deslocados em direção aos centros do octaedro de niobato, uma natureza condutora local foi induzida.

p As camadas condutoras 2-D são comumente formadas pela criação de uma interface entre dois isoladores. Agora deve ser possível atingir o mesmo objetivo segmentando materiais condutores 3-D em pilhas de camadas condutoras 2-D separadas por camadas isolantes, os pesquisadores dizem em seu estudo publicado na revista ACS Nano . Isso pode levar a aplicações no desenvolvimento de materiais e dispositivos condutores elétricos 2-D.