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Un equipo de investigación dirigido por Bobby Sumpter del Oak Ridge National Laboratory, Vincent Meunier y Eduardo Cruz-Silva ha descubierto cómo se desarrollan los bucles en el grafeno.

Los bucles estructurales que a veces se forman durante un proceso de limpieza del grafeno pueden hacer al material inadecuado para aplicaciones electrónicas. Superar estos tipos de problemas es de gran interés para la industria electrónica.

El equipo utilizó la dinámica molecular cuántica para simular un proceso experimental de limpieza del grafeno, como se comenta en un artículo publicado en Physical Review Letters. Los cálculos realizados en supercomputadoras del ORNL señalaron a los investigadores un paso intermedio que se pasa por alto durante el procesamiento.

La representación con microscopio electrónico de transmisión, o TEM, sometió al grafeno a la irradiación con electrones, lo que en última instancia impidió la formación de bucle. Las simulaciones del ORNL mostraban que, mediante la inyección de electrones para recopilar una imagen, los electrones estaban cambiando simultáneamente la estructura del material.

El grafeno es tan bueno como la uniformidad o la limpieza de sus bordes, lo que determina la eficacia con la que el material puede transmitir electrones. La capacidad de limpiar eficazmente los bordes del grafeno es crucial para utilizar el material en la electrónica.

Recientes estudios experimentales han demostrado que el proceso de calentamiento Joule puede provocar bucles no deseados que conectan las diferentes capas del grafeno. El artículo proporciona una comprensión atomística de cómo la irradiación de electrones en un microscopio electrónico de transmisión afecta el proceso de limpieza del grafeno, impidiendo la formación de bucle.

“Podemos limpiar los bordes, y no sólo eso, somos capaces de entender por qué podemos limpiarlos”, dijo Meunier.

Más información Oak Ridge National Laboratory

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