p Pesquisadores de todo o mundo estão em busca de novos materiais sintéticos com propriedades especiais, como supercondutividade, ou seja, a condução de corrente elétrica sem resistência. Essas novas substâncias são um passo importante no desenvolvimento de eletrônicos com alta eficiência energética. O material de partida é frequentemente uma estrutura em favo de mel de camada única de átomos de carbono (grafeno). p Cálculos teóricos prevêem que o composto conhecido como grafeno kagome deve ter propriedades completamente diferentes do grafeno. O grafeno Kagome consiste em um padrão regular de hexágonos e triângulos equiláteros que se circundam. O nome kagome vem da antiga arte japonesa da tecelagem kagome, em que cestos são tecidos no mesmo padrão.

p Estrutura Kagome com novas propriedades

p Pesquisadores do Departamento de Física e do Instituto Suíço de Nanociência da Universidade de Basel, trabalhando em colaboração com a Universidade de Berna, já produziram e estudaram o grafeno kagome pela primeira vez, como eles relatam no jornal Angewandte Chemie . As medições dos pesquisadores forneceram resultados promissores que apontam para propriedades elétricas ou magnéticas incomuns.

p Para produzir o grafeno kagome, a equipe aplicou um precursor a um substrato de prata por deposição de vapor e depois o aqueceu para formar um intermediário organometálico na superfície do metal. Aquecimento adicional produziu grafeno kagome, que é feito exclusivamente de átomos de carbono e nitrogênio e apresenta o mesmo padrão regular de hexágonos e triângulos.

p Fortes interações entre elétrons

p "Usamos tunelamento de varredura e microscópios de força atômica para estudar as propriedades estruturais e eletrônicas da rede kagome, "relata o Dr. Rémy Pawlak, primeiro autor do estudo. Com microscópios deste tipo, pesquisadores podem sondar as propriedades estruturais e elétricas dos materiais usando uma ponta minúscula - neste caso, a ponta foi terminada com moléculas individuais de monóxido de carbono.

p Ao fazer isso, os pesquisadores observaram que os elétrons de uma energia definida, que é selecionado aplicando uma tensão elétrica, estão "presos" entre os triângulos que aparecem na estrutura cristalina do grafeno kagome. Este comportamento distingue claramente o material do grafeno convencional, onde os elétrons são distribuídos em vários estados de energia na rede - em outras palavras, eles são deslocalizados.

p "A localização observada no grafeno kagome é desejável e precisamente o que estávamos procurando, "explica o professor Ernst Meyer, quem lidera o grupo em que os projetos foram realizados. "Isso causa fortes interações entre os elétrons - e, por sua vez, essas interações fornecem a base para fenômenos incomuns, como a condução sem resistência. "

p Investigações adicionais planejadas

p As análises também revelaram que o grafeno kagome apresenta propriedades semicondutoras - em outras palavras, suas propriedades de condução podem ser ligadas ou desligadas, como com um transistor. Desta maneira, O grafeno kagome difere significativamente do grafeno, cuja condutividade não pode ser ligada e desligada tão facilmente.

p Em investigações subsequentes, a equipe irá separar a rede kagome de seu substrato metálico e estudar suas propriedades eletrônicas mais a fundo. "A estrutura de banda plana identificada nos experimentos apóia os cálculos teóricos, que prevêem que fenômenos eletrônicos e magnéticos excitantes podem ocorrer nas redes kagome. No futuro, O grafeno kagome pode atuar como um alicerce fundamental em componentes eletrônicos sustentáveis ​​e eficientes, "diz Ernst Meyer.