PROPIEDADES ELECTRONICAS DE SISTEMAS BASADOS EN GRAFENO BICAPA

Doctoral thesis Spanish; Castilian OPEN
SUAREZ MORELL; ERIC ; SUAREZ MORELL; ERIC (2011)
  • Subject: CIENCIAS NATURALES | FISICA

La estructura electrónica de una monocapa de Carbono fue estudiada inicialmente[l ] como una primera aproximación al estudio de las propiedades del Grafito, sin embargo no fue sino hasta el 2004 que fue sintetizado experimentalmente[2]. La monocapa de Carbono ha recibido el nombre en la literatura de Grafeno palabra proveniente del Grafito y del Fullereno, otro de los alotropos del Carbono. A partir del 2004 el estudio de sistemas basados en Grafeno se ha convertido en uno de los temas más recurrente en las investigaciones científicas. La dimensionalidad de un material es un parámetro que resulta decisivo en las propiedades tanto eléctricas como mecánicas, comportamientos muy disimiles son de esperar al cambiar la dimensionalidad. Las estructuras en dos dimensiones habían sido hasta el 2004 elusivas e incluso durante mucho tiempo se pensó que eran imposibles en la naturaleza[3]. La relativa facilidad con que es posible obtener el Grafeno a partir de exfoliaciones sucesivas de un cristal de Grafito pirolítico altamente orientado se explica debido al débil enlace tipo Van der Waals entre las capas y enlaces covalentes muy fuertes en el plano. Existen muchos materiales que presentan este tipo de estructura y a partir de la síntesis del Grafeno se han dedicado esfuerzos a la obtención de otros materiales bidimensionales y esto ha tenido éxito por ejemplo en el caso del Boro-Nitrógeno hexagonal[4]. La manipulación a escala nanométrica de materiales abre la era de una ingeniería que parte desde una diseño teórico en la búsqueda de propiedades imposibles hasta ahora mediante la combinación o arreglo de materiales uni o bidimensionales. En el caso de Grafeno existen innumerables estudios desde el 2004 a la fecha de distintas estructuras basadas en Grafeno, a los conocidos anteriormente fullerenos o nanotubos se suman las cintas de Grafeno, el Grafeno Bicapa o Tricapa todos con propiedades únicas y que tienen en común que son formados a partir de una o varias láminas de Grafeno. En el presente trabajo estudiamos cómo es posible que la topología de una estructura determine la presencia o no de estados de borde. El grafeno bicapa AB es un aislante trivial ante la presencia de un campo eléctrico externo pero si despreciamos la interacción entre los portadores de carga de ambos valles es posible que aparezcan corrientes de borde cuantizadas por cada valle con direcciones opuestas. La estructura electrónica de una monocapa de Carbono fue estudiada inicialmente[l ] comouna primera aproximación al estudio de las propiedades del Grafito, sin embargo no fue sinohasta el 2004 que fue sintetizado experimentalmente[2]. La monocapa de Carbo
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