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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 nano-escala, 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 nanoelectrónicos. 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
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
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KOMUNIKAZIO BULEGOA
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T: 94 601 20 65 / 94 601 34 53
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.
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. Nature Communications (2014).
DOI: 10.1038/ncomms4659
Para más información:
Thomas Frederiksen: [email protected], +34 635 811 640
Guillaume Schull: [email protected]
[email protected]
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