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Network Covalent Solids02:18

Network Covalent Solids

Network covalent solids contain a three-dimensional network of covalently bonded atoms as found in the crystal structures of nonmetals like diamond, graphite, silicon, and some covalent compounds, such as silicon dioxide (sand) and silicon carbide (carborundum, the abrasive on sandpaper). Many minerals have networks of covalent bonds.
To break or to melt a covalent network solid, covalent bonds must be broken. Because covalent bonds are relatively strong, covalent network solids are typically...

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Las nanocuerdas de grafeno semimetálico son nanocuerdas de grafeno semimetálico.

Young-Woo Son1, Marvin L Cohen, Steven G Louie

  • 1Department of Physics, University of California at Berkeley, Berkeley, California 94720, USA.

Nature
|November 17, 2006
PubMed
Resumen

Los investigadores predicen la semi-metalicidad en las nanorilas de grafeno utilizando campos eléctricos. Este descubrimiento podría avanzar en la espintrónica al permitir el control del espín de los electrones en nanomateriales basados en carbono.

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Área de la Ciencia:

  • Física de la materia condensada Física de la materia condensada
  • Ciencia de los materiales Ciencia de los materiales.
  • Nanotecnología La nanotecnología es la nanotecnología.

Sus antecedentes:

  • Los semimetálicos exhiben corrientes eléctricas polarizadas por espín debido a comportamientos metálicos y aislantes distintos para diferentes espines de electrones.
  • Las investigaciones anteriores se centraron en materiales inorgánicos como los compuestos de Heusler y las perovskitas de manganeso para la semi-metalicidad.
  • Los materiales orgánicos, particularmente las nanoestructuras basadas en carbono, siguen siendo en gran medida inexplorados para aplicaciones espintrónicas a pesar de su potencial.

Objetivo del estudio:

  • Para predecir e investigar el fenómeno de la semi-metalicidad en las cintas de grafeno a escala nanométrica.
  • Explorar la viabilidad de lograr propiedades espintrónicas controlables en nanoestructuras de grafeno.
  • Evaluar el potencial de los materiales basados en grafeno para futuros dispositivos electrónicos basados en spin.

Principales métodos:

  • Utilizó cálculos basados en los primeros principios para predecir la semi-metalicidad en las nanoribandas de grafeno.
  • Investigó el efecto de campos eléctricos homogéneos en el plano aplicados a través de bordes en forma de zigzag.
  • Analizó la sintonizabilidad de las propiedades magnéticas a través de campos eléctricos externos.

Principales resultados:

  • Se predijo que las cintas de grafeno a escala nanométrica pueden exhibir propiedades semimetálicas.
  • Se demostró que la aplicación de campos eléctricos en el plano a las nanoribones de grafeno en zigzag induce la semi-metalicidad.
  • Demostró que los campos eléctricos externos pueden controlar eficazmente las propiedades magnéticas de estas nanorilas.

Conclusiones:

  • La semi-metalicidad es alcanzable en las nanorilas de grafeno bajo condiciones específicas de campo eléctrico.
  • Este hallazgo pone de relieve una interacción significativa entre los campos eléctricos y el grado de libertad de espín electrónico en los sólidos.
  • Presenta una nueva vía para explorar la espintrónica a escala nanométrica utilizando materiales basados en grafeno.