Como é que os átomos vibram nas nanoestruturas de grafeno?

Para compreender materiais avançados como as nanoestruturas de grafeno e optimizá-los para dispositivos em nano-, opto- e quântica-tecnologia é crucial compreender como os fonões - a vibração dos átomos nos sólidos - influenciam os materiais' propriedades. Pesquisadores da Universidade de Viena, do Instituto Avançado de Ciência e Tecnologia do Japão, da empresa JEOL e da Universidade La Sapienza de Roma desenvolveram um método capaz de medir todos os fonons existentes em um material nanoestruturado. Este é um avanço na análise de materiais e dispositivos funcionais em nanoescala. Com esta experiência piloto utilizando nanoestruturas grafenas, estes pesquisadores mostraram a singularidade da sua abordagem, que será publicada na última edição da Nature.

As características térmicas, mecânicas, optoelectrónicas e de transporte dos materiais são regidas por fonões: as ondas vibracionais atómicas propagadoras. É então inferível que a determinação de tais vibrações atômicas estendidas é crucial para a otimização dos dispositivos nanoeletrônicos. As técnicas actualmente disponíveis utilizam métodos ópticos, bem como a dispersão inelástica de electrões, raios X e neutrões. Apesar da sua importância científica na última década, nenhum destes métodos foi capaz de determinar todos os fonos de uma monocamada independente de materiais bidimensionais (2-D) como o grafeno e as suas variações locais dentro de um nanoribão de grafeno, que por sua vez são utilizados como elementos activos em nanoelectrónica e optoelectrónica.