Grafeno

INTODUCCION
El carbono es el elemento químico más estudiado. Es fundamental para la producción de energía y la conservación del medio. Es uno de los materiales más importantes en nuestra vida cotidiana, pues es un elemento que tiene una gran cantidad de compuestos. El carbono constituye una etapa básica del ciclo por el cual es forman mucho otros átomos.
El carbono en estado puro, atemperatura y presión ambiental, existe en dos tipos de materiales: que son el grafito y el diamante. El grafito está constituido por láminas apiladas fáciles de separar y el diamante tiene una estructura cúbica cristalina. Es, probablemente el elemento que forma materiales con características muy diferentes. En el último tercio del siglo XX y en los años que llevamos del siglo XXI se han descubierto aúnmas formas de carbono en la naturaleza.
El descubrimiento del grafeno tiene sus antecedentes desde los años setenta, cuando se descubrieron pequeñas láminas intercalares del grafito que eran superconductores, y se estudiaron polímeros como el poliacetileno, que es una cadena larga de átomos de carbono, con enlaces saturados de hidrógeno. En los años ochenta se descubrió el fullereno, que es unamolécula de sesenta átomos de carbono en forma de balón de futbol. En los noventa se descubrieron los nanotubos de carbono; hasta que finalmente a principios del presente siglo se demostró en investigaciones de la Universidad de Manchester que podían aislarse y manipularse láminas de grafito con un espesor de un solo átomo, nos referimos al grafeno.







GRAFENO
Andre K. Geim, caracterizómuestras de distintos espesores y demostraron que el número de electrones o huecos que hay en su interior se pueden alterar o ajustar con electrodos externos. También puede generarse en la superficie del carburo de silicio por evaporación del silicio.
El grafeno constituye un universo en miniatura, con propiedades que antes se habían estudiado sólo en partículas de gran energía y con velocidadespróximas a las de la luz.
El grafeno es el cristal bidimensional más delgado de la naturaleza. Tiene un espesor de un átomo, y se considera que su anchura mide aproximadamente 3 ángstrom. El grafeno se destaca por ser un cristal bidimensional que posee pocos defectos a diferencia de todo cristal de características parecidas: tiene una rigidez excepcional y la posibilidad de expandirse mucho másque otros elementos cristalinos. Esta última propiedad es muy interesante, pues la mayoría de los sólidos dejan de ser estables al deformarse menos del tres por ciento. Las muestras del grafeno presentan rugosidades a escala nanoscópica cuyo origen es desconocido, no son completamente planas.
El grafeno se encuentra muy expuesto a las influencias del medio externo, todo él es su superficie. Losprocesos de síntesis y crecimiento, a presión atmosférica y a temperatura ambiente o más elevada, no permiten un control preciso del entorno. Por eso las propiedades de conducción del grafeno no llegan a igualar todavía las de los semiconductores utilizados en la fabricación de circuitos integrados.
Gracias al grafeno y a su especial estructura electrónica se han podido observar procesos como elefecto Hall cuántico y sus posibles aplicaciones, estas observaciones se han podido medir a temperatura ambiente y antes, para su observación en otros materiales como el silicio o el germanio, se debían enfriar a temperaturas de 4 ºK.
El efecto Hall es la medición del voltaje transversal de un conductor cuando es puesto en un campo magnético. Mediante esta medición es posible determinar el tipo,concentración y movilidad de portadores de silicio. El efecto Hall consiste en que un metal o semiconductor con corriente, situado en un campo magnético perpendicular al vector de densidad de corriente, surge un campo eléctrico transversal y una diferencia de potencial.

Antes se creía que el efecto Hall cuántico solo podía apreciarse a muy bajas temperaturas, casi llegando al cero absoluto,...