Una investigación realizada conjuntamente por

Nota de prensa
16/04/2014
Una pequeña conexión con grandes
implicaciones: hacia una nueva electrónica
basada en el carbono
Una investigación realizada conjuntamente por la UPV/EHU, DIPC
y el CNRS da pasos decisivos en la comprensión de contactos
eléctricos fundamentales en la nanoelectrónica del futuro
basada en el carbono
Las nanoestructuras basadas en carbono ofrecen propiedades nanomecánicas y
nanoelectrónicas únicas en cualquiera de sus formas, tales como nanotubos,
láminas de grafeno y nanocintas. Estos materiales ordenados en la nanoescala, es decir, en la dimensión de una millonésima de milimetro, son
firmes candidatos para formar la base de muchos nano-dispositivos, y su
aplicación se viene anunciando tanto en el campo de la conversión de
energía como en el de transistores nano-electrónicos. Para el buen
funcionamiento de estos nano-dispositivos, una buena conexión con el
cableado eléctrico es crucial, y es en este aspecto donde investigadores
del UPV/EHU, DIPC y CNRS han hecho avances de gran envergadura al estudiar
el contacto de estos nano-dispositivos de carbono con átomos de diferente
composición química.
La composición química del cableado eléctrico es de vital importancia ya
que afecta tanto las propiedades eléctricas como la geometría de contacto
con la nano-estructura de carbono. La influencia de estos dos factores en
las propiedades de transporte eléctrico se combinan, y en el estudio se han
analizado estos dos parámetros en contactos reducidos al límite atómico ya
que en el caso de grandes estructuras es difícil separar su contribución
individual.
En el marco de una estrecha colaboración, los investigadores se valieron de
una molécula de carbono compuesta por 60 átomos que puede entenderse como
una lámina de grafeno envuelta en una diminuta esfera. El grupo
experimental liderado por Guillaume Schull en Estrasburgo, fijó esta
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molécula a la punta de la sonda de un Microscopio de Efecto Túnel, una
especie de alfiler extremadamente fino. Posteriormente, ese alfiler acabado
en una molécula de carbono se aproximó con extremada precisión a diferentes
átomos hasta crear una conexión robusta. Midiendo sistemáticamente la
corriente eléctrica a través de la conexión, los investigadores pudieron
deducir cuál de estos átomos metálicos inyecta con mayor eficiencia la
corriente eléctrica a la molécula de carbono.
Las simulaciones a gran escala realizadas en San Sebastián por el grupo
teórico liderado por Thomas Frederiksen, Ikerbasque Research Professor en
el DIPC, revelaron un aspecto fascinante e inesperado de estas conexiones
diminutas: sus propiedades eléctricas y mecánicas son análogas a materiales
de carbono de tamaño mucho más grandes.
Estos
resultados,
publicados
en
la
prestigiosa
revista
Nature
Communications, marcan un precedente y asientan las bases para encontrar
conexiones extremamente eficientes en un futuro próximo. El hallazgo hará
posible el estudio de una gran cantidad de metales (así como de aleaciones
compuestas por dos o tres átomos metálicos diferentes) permitiendo la
clasificación sistemática de su capacidad para inyectar electrones en estos
dispositivos electrónicos emergentes basados en carbono.
Figura Representación artística
de la conexión eléctrica entre
una molécula de carbono (con
forma de pelota de fútbol) y un
átomo metálico (partícula gris).
Los
investigadores
han
sido
capaces de cuantificar cómo la
corriente
depende
de
la
composición
química
del
átomo
metálico.
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Referencia bibliográfica
Publicación de la investigación completa (acceso libre):
Chemical control of electrical contact to sp2 carbon atoms
T. Frederiksen, G. Foti, F. Scheurer, V. Speisser, & G. Schul.
Communications (2014).
DOI: 10.1038/ncomms4659
Nature
Para más información:
Thomas Frederiksen: thomas_frederiksen@ehu.es, +34 635 811 640
Guillaume Schull: guillaume.schull@ipcms.u-strasbg.fr
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