Un nuevo tipo de imán es descubierto gracias a propiedad desconocida del grafeno

El grafeno, el revolucionario material de un átomo de grosor desarrollado a partir del grafito y que puede llegar a ser 200 veces más fuerte que el acero, no deja de sorprender con sus propiedades, aún objeto de estudio científico.

Los metales normalmente ostentan altas densidades de electrones y para poder ver la naturaleza ondulatoria de esas partículas subatómicas hay que hacer alambres con solo unos átomos de ancho. No obstante, la delgadez del grafeno conlleva una densidad de electrones mucho menor y que se puede cambiar con un transistor. Como resultado de la baja densidad, la naturaleza ondulatoria de los electrones del material, tal como se describe por la mecánica cuántica, es más fácil de observar.

En metales como el cobre, un electrón se dispersa cada 100 nanómetros, una distancia aproximadamente 1000 veces menor que el diámetro del cabello humano, debido a las impurezas del material. No obstante, en el grafeno los electrones pueden viajar hasta distancias de 10 micrómetros, aproximadamente 10 veces menos que el diámetro de un pelo. Esto es posible intercalando el grafeno entre capas de nitruro de boro, cuyas escasas imperfecciones no dificultan el flujo de electrones en el material.

Una vez que los electrones viajan largas distancias, siempre que haya pocas imperfecciones, uno puede advertir sus susurros "hablando entre sí": reducir las imperfecciones en el camino con materiales especiales como el nitruro de bromo es similar a silenciar un cuarto para permitir que los susurros débiles de las interacciones electrónicas se den.

En un estudio publicado por Nature Communications y dirigido por el estudiante de doctorado Biswajit Datta, el grupo del profesor Mandar Deshmukh en TIFR se dio cuenta de este tipo de silencio permitiendo que las interacciones electrónicas se observaran en tres capas de grafeno. El estudio revela un nuevo tipo de imán y proporciona una idea de cómo los dispositivos electrónicos que utilizan grafeno podría desarrollarse para estudios fundamentales, así como para aplicaciones industriales. El magnetismo descubierto fue posible a una temperatura de -272 Celsius.

 

Hans Huerto

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