Física

La extraña física cuántica del grafeno de doble capa


(NCYT) El grafeno, el material elástico más delgado de la naturaleza, es una lámina de átomos de carbono, con un espesor de un átomo, colocados en una retícula hexagonal. Debido a la estructura del grafeno, es fácil apilar una sobre otra a muchas de estas láminas.

El grafeno de doble capa se forma cuando se apilan dos hojas de grafeno de una manera especial. Como el grafeno de una sola lámina, el de doble capa tiene una alta capacidad para conducir la corriente eléctrica. Esta buena capacidad conductora resulta de las velocidades sumamente altas que los electrones pueden adquirir en una hoja de grafeno.

Investigando las propiedades del grafeno de doble capa, el equipo de la física Chun Ning (Jeanie) Lau, de la Universidad de California en Riverside, y Allan MacDonald, catedrático de física en la Universidad de Texas en Austin, encontraron que cuando el número de electrones en el grafeno de doble capa está cerca de 0, el material se convierte en un aislante, es decir que se resiste al flujo de la corriente eléctrica. Este hallazgo es de especial interés para el uso del grafeno en la industria de los semiconductores y en el sector de la electrónica en general.

Grafeno de doble capa
Esquema del grafeno de doble capa. (Foto: Lau lab, UC Riverside)
El grafeno de doble capa se vuelve aislante porque sus electrones se organizan espontáneamente de un modo especial cuando su número es pequeño. En vez de moverse de un modo caótico, pasan a hacerlo de una manera ordenada. En la física, a esto se le llama "ruptura espontánea de simetría" y es un concepto muy importante dado que es el mismo principio que dota de masa a las partículas en la física de altas energías.

Un conductor típico tiene un gran número de electrones que se mueven de un modo calificable como aleatorio, y comparable con lo que sucede en una fiesta con diez mil invitados sin asientos asignados en las mesas del banquete. Sin embargo, si la fiesta sólo tiene cuatro invitados, será fácil que todos interactúen entre sí y se pongan de acuerdo en cómo distribuirse alrededor de la mesa. De modo semejante, cuando el grafeno de doble capa tiene sólo unos cuantos electrones, las interacciones entre éstos hacen que se comporten de manera ordenada.

El equipo de investigación también ha conseguido medir la masa de un nuevo tipo de partícula cuántica masiva que sólo puede encontrarse dentro de los cristales del grafeno de doble capa.

La física que le da su masa a estas partículas es análoga a la física responsable de que la masa de un protón dentro de un núcleo atómico sea mucho más grande que la masa de los quarks de que está formado. La partícula observada en el nuevo estudio está sin embargo formada por electrones, no por quarks.





Hay 2 comentarios
ANDRES PADILLA – CARORA LARAA VENEZUELA
08/03/12 - 15:23
Tema: EL GRAFENO DE DOBLE CAPA

SOLOCIENCIA.COM SIEMPRE MARAVILLOSAMENTE ACTUANDO COMO UN RIO DESBORDADO DE GRATA Y SORPRENDENTE INFORMACION CIENTIFICA, PARECE UN AMAZONAS EN SU DELTA EN PLENO INVIERNO TROPICAL AMERICANO. EL GRAFENO PARECE MAGIA, PERO ES LA REALIDAD EN SUS FACETAS SUPRA REALES Y A VECES ACTUA COMO LA RETINA DE LOS ANIMALES INCLUYENDO AL HOMBRE (?). SOLOCIENCIA.COM DEBIESE TENER UNA EDICION IMPRESA MENSUAL PARA TODO EL AMBITO UNIVERSAL DE HABLA ESPAOLA, ES UNA MARAVILLA, UN FRUTO DEL TALENTO ESPAOL. GHRCIAS CON GRA DE GRAFENO!!!! ANDRES PADILLA , CARORA, LARA, VENEZUELA, AMERICA DEL SUR.

datasana
08/03/12 - 11:12
Tema: grafeno

Hace tiempo que venimos siguiendo las propiedades y aplicaciones de estos derivados del carbono, como el grafeno, y queremos felicitaros por el artculo. Datasana.com

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