Propiedades electrónicas y de transporte de nanocintas de grafeno y dicalcogenuros de metales de transición mediante la interacción espín-órbita usando el método tight binding

Abstract

La era del Grafeno comenzó con el trabajo seminal de Novoselov et al., que aisló láminas de cristal de grafito de un solo átomo de espesor. A bajas temperaturas, la densidad de los estados en grafeno exhibe un espacio en forma de V, y a bajas energías su relación de dispersión es lineal. Los electrones se comportan como partículas fermiónicas sin masa, obedeciendo a la ecuación de Dirac. Sin embargo, el grafeno no tiene brecha o (gap en inglés) y no se puede usar en microelectrónica. Por lo tanto, es necesario abrir y controlar esa brecha sin cambiar su movilidad. Una forma efectiva de abrir una brecha de banda es empleando el confinamiento electrónico, que es naturalmente presente en la estructura geométrica de nanocintas, colocando estos sistemas en excelentes candidatos para sustituir al silício en aplicaciones tecnológicas. Sin embargo, desde el punto de vista experimental, su síntesis produce nanocintas con aspereza en sus bordes que presenta un efecto adverso sobre sus propiedades de transporte electrónico. Pero esta situación puede cambiar debido a una reciente síntesis ascendente de 6-NZGR, [nanocinta zigzag de grafeno con 6 líneas zigzag de átomos de carbono con bordes en zigzag atómicamente precisos]. N-NZGR (donde N etiqueta el número de líneas zigzag de carbono) exhiben varios estados fundamentales. Ellos puede ser metálico, aislante o semiconductor, los cuales constituyen una frontera en la investigación de materiales a base de grafeno. Considerando los primeros vecinos mediante el método de tight binding, los estados de borde de NZGRs se acoplan ferromagnéticamente a lo largo del borde y antiferromagnéticamente entre ellos, pero una observación directa de los estados de borde polarizados en NZGRs todavía no se ha logrado, debido a la precisión limitada de técnicas de medición de corriente.