Inicio > Prensa > Las buckyballs sobre oro son menos exóticas que el grafeno
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| Utilizando la teoría funcional de la densidad y los datos de fotoemisión resueltos por espín, el equipo investigó el origen de las bandas repetitivas de Au(111) y las resolvió como resonancias superficiales profundas. Estas resonancias dan como resultado una superficie de Fermi similar a una cebolla de Au (111). CRÉDITO HZB |
Resumen:
El grafeno está formado por átomos de carbono unidos en un plano para formar una estructura plana de panal. Además de una estabilidad mecánica sorprendentemente alta, el material tiene interesantes propiedades electrónicas: los electrones se comportan como partículas sin masa, lo que puede demostrarse claramente en experimentos espectrométricos. Las mediciones muestran una dependencia lineal de la energía en el momento, a saber, los llamados conos de Dirac, dos líneas que se cruzan sin una banda prohibida, es decir, una diferencia de energía entre los electrones en la banda de conducción y los de las bandas de valencia.
Buckyballs en oro son menos exóticos que el grafeno
Berlín, Alemania | Publicado el 22 de julio de 2022
Variantes en la arquitectura de grafos
Las variantes artificiales de la arquitectura del grafeno son actualmente un tema candente en la ciencia de los materiales. En lugar de átomos de carbono, se colocaron puntos cuánticos hechos de silicio, se atraparon átomos ultrafríos en la red de panal con potentes campos láser, o se empujaron moléculas de monóxido de carbono pieza por pieza sobre una superficie de cobre con un microscopio de efecto túnel de barrido: podían dar los electrones del cobre las propiedades características del grafeno.
¿Grafeno artificial con buckyballs?
Un estudio reciente sugiere que es infinitamente más fácil hacer grafeno artificial usando moléculas C60 llamadas buckyballs. Solo una capa uniforme tiene que evaporarse sobre el oro para que los electrones de oro adquieran las propiedades especiales del grafeno. Las mediciones de los espectros de fotoemisión parecían mostrar un tipo de cono de Dirac.
Análisis de estructuras de bandas en BESSY II
«Eso sería realmente asombroso», dice el Dr. Andrei Varykhalov de HZB, que dirige un grupo de fotoemisión y microscopía de túnel de barrido. “Debido a que la molécula C60 es absolutamente no polar, era difícil para nosotros imaginar cómo dichas moléculas ejercerían una fuerte influencia sobre los electrones en el oro.” Así que Varykhalov y su equipo comenzaron una serie de mediciones para probar esta hipótesis.
En análisis complicados y detallados, el equipo de Berlín pudo examinar capas de C60 sobre oro en un rango de energía mucho mayor y para diferentes parámetros de medición. En BESSY II, utilizaron espectroscopía ARPES de resolución angular, que permite mediciones particularmente precisas, y también analizaron el espín del electrón en algunas mediciones.
Comportamiento normal
«Vemos una relación parabólica entre el impulso y la energía en nuestros datos medidos, por lo que es un comportamiento bastante normal. Estas señales provienen de los electrones que se encuentran en lo profundo del sustrato (oro o cobre) y no de la capa que podría verse afectada por las bolas de Bucky”, explica el Dr. Maxim Krivenkov, primer autor del estudio. El equipo también pudo explicar las curvas de medición lineal del estudio anterior. «Estas curvas de medición simplemente imitan los conos de Dirac, son, por así decirlo, un artefacto de una desviación de los fotoelectrones cuando salen del oro y pasan a través de la capa C60», explica Varykhalov. Por lo tanto, la capa de buckyball sobre oro no puede considerarse grafeno artificial.
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