GRAFENO: Identificação Colorida

Raffa — Wed, 27 Aug 2008 14:23:00 +0000

Proveniente da grafite, o grafeno é um material constituído por uma única camada de átomos de carbono organizados em uma estrutura hexagonal, muito parecido com uma única lâmina bem fina dos casulos de mel da colméia.

O material se mostra promissor para várias aplicações, principalmente na eletrônica por causa da alta mobilidade dos elétrons.

Ao utilizar o grafeno, no entanto, é importante saber com quantas camadas você está lidando: se há uma ou mais camadas de grafeno amontoadas.

Na procura de uma solução, a equipe de Wencai Ren e Huiming Cheng da Academia Chinesa de Ciências, em Shenyang, delineou um método ótico para identificar (ou caracterizar) as amostras rapidamente – mesmo em grandes áreas de amostra – e sem danificar o material.

Os métodos óticos utilizados no passado para estudar o grafeno utilizavam luz monocromática, mas as imagens produzidas apresentavam uma variedade de tons que não são facilmente diferenciados sem uma análise mais aprofundada e, em consequência, mais dispendiosa.

O novo método dos pesquisadores utiliza uma gama de comprimentos de onda da luz visível produzindo imagens nas quais as diferentes cores associadas com a quantidade de camadas de grafeno, são facilmente distinguíveis pelo olho humano (foto).

As diferentes cores são produzidas pelas reflexões da luz de diferentes comprimentos de onda a partir das diferentes camadas do grafeno sobre o substrato.

Além disso, os pesquisadores descobriram que com uma ligeira diminuição do intervalo dos comprimentos de onda da luz incidente sobre o grafeno, eles conseguem aumentar esse contraste.

Os resultados deverão ajudar a identificar e preparar as amostras de grafeno ideais para as todas as aplicações.

Você se interressou pelo assunto? Consulte:

Gao, L., Ren, W., Li, F. & Cheng, H. M. Total color difference for rapid and accurate identification of graphene. ACS Nano doi: 10.1021/nn800307s (2008).

Armazenamento de Dados: Resistência com Memória

Raffa — Wed, 11 Jun 2008 14:21:00 +0000

Os óxidos metálicos estão fornecendo métodos de rápido armazenamento de dados para computadores.

Na Universidade de Pequim a equipe de Jinfeng Kang desenvolveu células de memória feitas com óxido de zinco que são muito promissoras.

Com facilidade as células podem ser eletricamente ligadas entre estados de alta e baixa resistência que podem representar a memória binária dos ‘0 ‘e’1′.
O sistema inclui uma camada de óxido de zinco com 30 nanômetros (30 metros divididos por 1,0 bilhão) de espessura colada entre dois eletrodos de platina e nitreto de titânio (tipo sanduiche).

Os pesquisadores dividiram a chapa da amostra em células de memória com diversos tamanhos e, aplicando diferentes voltagens, descobriram que:

1- a tensão de (+1,2 V) causa uma queda súbita na resistência;

2- isso pode ser revertido para um estado de alta resistência, aplicando a tensão de (-1,2 V).

Essas células de memória operaram com menor tensão do que os dispositivos anteriores feitos com tungstênio e são capazes de reter os estados de alta ou baixa resistência por pelo menos 24 horas.

Para que esse efeito aconteça, os pesquisadores estão supondo que a tensão aplicada em certo sentido causa a migração de elétrons do óxido de zinco, deixando lacunas nos átomos de oxigênio (átomos de oxigênio sem elétron) que facilitam a condução elétrica, caracterizada pela baixa resistência elétrica na célula.

Quando a voltagem é aplicada no sentido oposto, as lacunas nos átomos de oxigênio são neutralizadas pelos íons da camada de nitreto de titânio, fazendo a célula retornar para o estado de alta resistência.

Os detalhes técnicos e científicos desse trabalho são encontrados em:

Xu, N. et al., Bipolar switching behavior in TiN/ZnO/Pt resistive non-volatile memory with fast switching and long retention. Semicond. Sci. Technol. 23, 075019 (2008).

Obs: A figura foi publicada na revista Nature China de 11 de junho de 2008.

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