Texto de divulga\u00e7\u00e3o<\/strong><\/p>\n Espalhamento de el\u00e9trons e buracos em grafeno: efeito do oxig\u00eanio evidenciado<\/strong><\/p>\n Um trabalho sobre propriedades eletr\u00f4nicas do grafeno totalmente desenvolvido no Brasil com a participa\u00e7\u00e3o de dez pesquisadores brasileiros rendeu um artigo publicado na prestigiosa revista ACS Nano<\/a>.<\/p>\n A equipe investigou a mobilidade de portadores de carga no grafeno bicamada. No grafeno, o movimento tanto dos el\u00e9trons quanto dos \u201cburacos\u201d (part\u00edculas conceituais de carga positiva que equivalem \u00e0 aus\u00eancia de el\u00e9trons na rede cristalina) podem gerar correntes el\u00e9tricas no material. Por\u00e9m, a mobilidade de el\u00e9trons e buracos pode ser afetada pela exist\u00eancia de centros espalhadores de cargas. \u201cO entendimento dos mecanismos de espalhamento de cargas no transporte el\u00e9trico do grafeno \u00e9 fundamental para uma melhor otimiza\u00e7\u00e3o e efici\u00eancia dos dispositivos eletr\u00f4nicos baseados neste material\u201d, contextualiza Rodrigo Lacerda<\/a>, professor do Departamento de F\u00edsica da Universidade Federal de Minas Gerais e \u00faltimo autor do artigo. \u201cNesse contexto, a principal contribui\u00e7\u00e3o do nosso trabalho est\u00e1 relacionada \u00e0 identifica\u00e7\u00e3o simult\u00e2nea de dois diferentes tipos de centros espalhadores de cargas que afetam o transporte el\u00e9trico em uma bicamada de grafeno\u201d, precisa o professor.<\/p>\n Visando aplicar o grafeno em sensores de oxig\u00eanio, os pesquisadores decidiram investigar o efeito desse g\u00e1s na mobilidade dos portadores de carga do grafeno bicamada. \u201cAtualmente, existe uma grande demanda da ind\u00fastria automotiva e na \u00e1rea biom\u00e9dica por sensores de oxig\u00eanio que trabalhem em condi\u00e7\u00f5es de temperatura ambiente e baixa pot\u00eancia\u201d\u2019, conta Lacerda. O grafeno, de acordo com o professor, possui um grande potencial para o desenvolvimento de uma nova classe de sensores r\u00e1pidos, seletivos e ultrassens\u00edveis.<\/p>\n O trabalho foi desenvolvido dentro da pesquisa de doutorado da estudante Ive Silvestre<\/a>, orientada por Lacerda, e em conjunto com o doutor Evandro Morais<\/a>, ambos primeiros autores do artigo. A tese da estudante foi defendida no in\u00edcio de novembro no Departamento de F\u00edsica da UFMG. \u201cApesar de ainda termos car\u00eancia em infraestrutura, nosso departamento \u00e9 um dos l\u00edderes de pesquisa em nanomateriais de carbono, sendo, nos \u00faltimos anos, o centro coordenador de v\u00e1rias redes de pesquisa, como o INCT de Nanomateriais de Carbono coordenado pelo professor Marcos Pimenta\u201d, diz o professor. \u201cGra\u00e7as a estas iniciativas, obtivemos as condi\u00e7\u00f5es m\u00ednimas experimentais para a realiza\u00e7\u00e3o do trabalho\u201d, completa.<\/p>\n Para realizar os experimentos, foi fabricado um dispositivo consistente em duas camadas de grafeno depositadas num substrato de \u00f3xido de sil\u00edcio. O dispositivo foi colocado numa c\u00e2mara de testes na qual foram realizadas as medidas el\u00e9tricas in situ<\/em> a diversas temperaturas enquanto se introduzia e retirava o fluxo de oxig\u00eanio.<\/p>\n Os pesquisadores observaram que, num efeito de car\u00e1ter revers\u00edvel, o oxig\u00eanio reduzia significativamente a mobilidade dos el\u00e9trons enquanto aumentava a dos buracos. Buscando o aprofundamento na compreens\u00e3o dos resultados experimentais, o grupo experimental da UFMG desenvolveu uma intensa colabora\u00e7\u00e3o com um grupo te\u00f3rico do mesmo departamento e universidade, liderado pelos professores M\u00e1rio S\u00e9rgio Mazzoni<\/a> e H\u00e9lio Chacham<\/a>. \u201cIn\u00fameras discuss\u00f5es produtivas conjugadas \u00e0 intensa verifica\u00e7\u00e3o da literatura nos levaram ao entendimento mais profundo do problema, possibilitando a conclus\u00e3o deste bonito trabalho\u201d, relata Lacerda.<\/p>\n O trabalho faz uma contribui\u00e7\u00e3o importante ao tema da mobilidade de cargas no grafeno ao identificar a a\u00e7\u00e3o simult\u00e2nea de dois tipos de centros espalhadores de cargas, os de longo alcance e os de curto alcance, sendo estes \u00faltimos de tipo ressonante. \u201cAnteriormente ao nosso trabalho, n\u00e3o havia sido reportada experimentalmente na literatura uma evid\u00eancia t\u00e3o marcante da presen\u00e7a de centros ressonantes em grafeno (e bicamadas)\u201d, destaca o professor Lacerda.<\/p>\n Quanto ao oxig\u00eanio, ele desempenha dois papeis fundamentais nos mecanismos de espalhamento descritos no artigo da ACS Nano. Por um lado, o oxig\u00eanio preso entre o grafeno e o \u00f3xido de sil\u00edcio age como barreira \u00e0 a\u00e7\u00e3o de imperfei\u00e7\u00f5es do substrato que atuariam como centros de espalhamento de longo alcance e acaba aumentando a mobilidade dos buracos. Por outro lado, mol\u00e9culas de oxig\u00eanio adsorvidas pelo grafeno exercem o papel de centros espalhadores ressonantes, os quais reduzem a mobilidade dos el\u00e9trons. \u201cA assimetria que notamos para a mobilidade dos portadores na bicamada exposta \u00e0s mol\u00e9culas de oxig\u00eanio foi sem d\u00favida um aspecto relevante\u201d, diz Lacerda. \u201cAt\u00e9 ent\u00e3o, as observa\u00e7\u00f5es de que mol\u00e9culas adsorvidas (provenientes de uma fonte externa como um g\u00e1s) podiam exercer um papel de centros espalhadores do tipo ressonante era apenas prevista teoricamente\u201d, conclui.<\/p>\n <\/p>\n <\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" O artigo cient\u00edfico de membros da comunidade brasileira de pesquisa em Materiais em destaque neste m\u00eas \u00e9: Ive Silvestre, Evandro A. de Morais, Angelica O. Melo, Leonardo C. Campos, Alem-Mar B. Goncalves, Alisson R. Cadore, Andre S. Ferlauto, Helio Chacham, Mario S. C. Mazzoni, and Rodrigo G. Lacerda. Asymmetric Effect of Oxygen Adsorption on Electron […]<\/p>\n","protected":false},"author":4,"featured_media":0,"comment_status":"open","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[6],"tags":[111,177,340,191,338,341,339],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1881"}],"collection":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/users\/4"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=1881"}],"version-history":[{"count":5,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1881\/revisions"}],"predecessor-version":[{"id":1884,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/1881\/revisions\/1884"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=1881"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=1881"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/www.sbpmat.org.br\/en\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=1881"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"\"](\"http:\/\/sbpmat.org.br\/site\/wp-content\/uploads\/2013\/11\/grafeno-bicamada.jpg\" "\\"grafeno")
<\/a>