p Um microscópio de força atômica de baixa temperatura com um único átomo de carbono na ponta permite a medição quantitativa das forças entre a amostra e a ponta. Com silício bidimensional (siliceno), a flambagem da superfície pode ser determinada quantitativamente. Crédito:Universidade de Basel, Departamento de Física
p O siliceno consiste em uma única camada de átomos de silício. Em contraste com o grafeno de material ultra-plano, que é feito de carbono, siliceno mostra irregularidades superficiais que influenciam suas propriedades eletrônicas. Agora, físicos da Universidade de Basel foram capazes de determinar com precisão essa estrutura ondulada. Conforme relatam no jornal
PNAS , seu método também é adequado para analisar outros materiais bidimensionais. p Desde a produção experimental de grafeno, os materiais bidimensionais têm estado no centro da pesquisa de materiais. Semelhante ao carbono, uma única camada de átomos em forma de favo de mel pode ser feita de silício. Este material, conhecido como siliceno, tem uma rugosidade atômica, em contraste com o grafeno, uma vez que alguns átomos estão em um nível mais alto do que outros.
p
Siliceno não completamente plano
p Agora, a equipe de pesquisa, liderado pelo Professor Ernst Meyer do Departamento de Física e do Instituto Suíço de Nanociência da Universidade de Basel, conseguiu representar quantitativamente essas pequenas diferenças de altura e detectar os diferentes arranjos de átomos que se movem em uma faixa de menos de um angstrom - isto é, menos de um milionésimo de milímetro.
p "Usamos microscopia de força atômica de baixa temperatura com uma ponta de monóxido de carbono, "explica o Dr. Rémy Pawlak, que desempenhou um papel de liderança nos experimentos. A espectroscopia de força permite a determinação quantitativa das forças entre a amostra e a ponta. Assim, a altura em relação à superfície pode ser detectada e átomos individuais podem ser identificados quimicamente. As medições mostram excelente concordância com simulações realizadas por parceiros do Instituto de Ciência de Materiales de Madrid (ICMM).
p
Propriedades eletrônicas diferentes
p Este desnível, conhecido como flambagem, influencia as propriedades eletrônicas do material. Ao contrário do grafeno, que é conhecido por ser um excelente condutor, em uma superfície de prata, o siliceno se comporta mais como um semicondutor. "Em siliceno, a estrutura de favo de mel perfeita é interrompida. Isso não é necessariamente uma desvantagem, pois poderia levar ao surgimento de fenômenos quânticos interessantes, como o efeito de spin hall quântico, "diz Meyer.
p O método desenvolvido pelos pesquisadores em Basel oferece novos insights sobre o mundo dos materiais bidimensionais e a relação entre estrutura e propriedades eletrônicas.