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Supone un nuevo paso hacia su uso en dispositivos electrónicos

Una nueva técnica permite controlar electrones dentro del grafeno

La tecnología ha depositado muchas de sus esperanzas futuras en el grafeno. Este sorprendente material tiene todas las ventajas requeridas para superar la ley de Moore salvo una: la conductividad. De hecho es capaz de conducir la electricidad perfectamente, pero una vez que empieza no se puede apagar. Este problema parece haber encontrado solución gracias al trabajo de un equipo de investigadores de la Universidad de Rutgers, en New Jersey.

Por primera vez se ha logrado crear en laboratorio un átomo artificial que puede “sintonizarse” con el grafeno. A partir del hueco que deja un átomo faltante han logrado cargar ese hueco de forma controlada, de manera que los electrones del grafeno imitan las características de los orbitales del electrón del átomo artificial, con la ventaja de que este mecanismo de trampeo, como lo califican los investigadores, es reversible, lo que permite encender y apagar la molécula, así como ajustar los niveles de energía.

Para lograr esos huecos o átomos de carbono vacantes dentro de la estructura en red del grafeno, los investigadores bombardearon la muestra con átomos de Helio cargados. Así vieron que era posible depositar una carga positiva en el sitio vacante y luego cargarla gradualmente usando pulsos de voltaje. Conforme aumentaba la carga en la vacante, la interacción con los electrones conductores del grafeno iba cambiando a un modelo en el que los electrones podían quedar atrapados en estados de energía cuasi vinculados, semejantes a los del átomo artificial. Los experimentos probaron, además, que esos estados cuasi vinculados eran semejantes a los del átomo artificial y ajustables por medio de la aplicación de un campo eléctrico externo. Básicamente eso supone que se puede encender y apagar el conjunto.

Fuente: Phys.org

Imagen interna: Arriba a la izquierda: el punto de partida es un átomo vacante. Abajo a la derecha: al aplicar una carga eléctrica se atraen electrones a la región y estos quedan confinados en los orbitales creando un átomo artificial. Las imágenes muestran mapas de concentración de electrones por medio de espectroscopía de túnel, que muestra esa vacante y, posteriormente los orbitales de electrones (en rojo) de un átomo artificial creado en grafeno. R1, R1′ y R2: muestran los orbitales en orden de energía creciente. Crédito: Eva Andrei, Universidad de Rutgers.

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