Grafeno

Cuantificaci´n del n´ mero de capas de grafeno por transmisi´n optica o u o ´
Mart´ Ernesto Figueroa Delgadillo∗ ın
Instituto de F´ ısica, Universidad Nacional Aut´noma de M´xico o e Apartado Postal 20-236, M´xico D.F. 01000 M´xico e e (Dated: Marzo 26, 2012) El grafeno es el primer ejemplo verdadero de cristales bidimensionales, es una hojuela cuasiplana, con apariencia de un panal de abejas ycon un grosor de un ´tomo de carbono (0.1nm). El a grafeno exhibe propiedades unicas con las cuales se esperan prometedores dispositivos electr´nicos ´ o as´ como aplicaciones pasivas. En este trabajo se producen multicapas de grafeno mediante la ı t´cnica de exfoliaci´n mec´nica del grafito sobre un sustrato de di´xido de silicio SiO2 . Mediante e o a o un microscopio optico se toman las muestrasque posteriormente son analizadas para medir el ´ coeficiente de transmisi´n de las multicapas para la cuantificaci´n del n´mero de capas de grafeno. o o u Se reporta la transmitancia en funci´n del n´mero de muestras para la cuantificaci´n del n´mero o u o u de capas. ´ Palabras Clave: Grafeno, Transmitancia Optica, Exfoliaci´n Mec´nica. o a ´ I. INTRODUCCION

Una de las peculiaridades quedistingue al carbono del resto de elementos es su flexibilidad para formar enlaces qu´ ımicos. El ´tomo de carbono aislado posee una vida a media muy corta, estabiliz´ndose en una variedad de a estructuras multiat´micas con diferentes configuraciones o moleculares, denominadas formas alotr´picas. Como es o bien conocido, las formas alotr´picas del carbono de o mayor importancia tanto fundamental comoaplicada son el diamante (hibridaci´n sp3 ) y el grafito (hibridaci´n o o sp2 ), siendo este ultimo la forma m´s estable. El grafito ´ a presenta una estructura laminar en la cual cada una de las l´minas es conocida como grafeno. Este est´ coma a puesto por ´tomos de carbono formando una red hexagoa nal plana (como un panal de abejas). El t´rmino grafeno e se us´ por primera vez en 1987 para describirl´minas o a singulares de grafito usadas como constituyentes de los compuestos de intercalaci´n de grafito. El grafeno es un o material puramente bidimensional que puede ser considerado como el constituyente b´sico de los materiales de a carbono graf´ ıticos (basados en la hibridaci´n sp2 ), deso plegando una completa variedad dimensional, desde los fulerenos adimensionales hasta el grafitotridimensional, pasando por los nanotubos unidimensionales. Debido a las excelentes propiedades que exhibe, el grafeno es considerado como un material muy prometedor en gran n´mero de aplicaciones [1]. Por ejemplo, las pel´ u ıculas delgadas de grafeno son una buena opci´n para ser uso adas como electrodos en pantallas planas y celdas solares, un uso primordial que hay en la actualidad es en materialescompuestos, ya que se ha demostrado que el polvo de grafeno se puede producir en masa, lo que permite desarrollar pl´sticos conductores y se puede ima plementar en las baterias el´ctricas para mejorar la efie ciencia de las pilas, reemplazando las nanofibras de carbono. Otra de las aplicaciones peculiares es en el almacenamiento de hidr´geno, ya que el grafeno es capaz de o absorber grandes cantidades dehidr´geno y con ello eso 1

perar notorios experimentos dirigidos en esa direcci´n. o Los investigadores creen que los electrodos transparentes de grafeno se pueden aplicar en diodos emisores de luz org´nicos y otros dispositivos optoelectr´nicos. Como a o aplicaciones futuras, el grafeno puede suplantar al silicio en los chips de computadora, con la perspectiva de aparatos ultrar´pidos operandoa velocidades de teraa hertz, pero esto puede demorar seg´n los cient´ u ıficos por lo menos 20 a˜os m´s. Todas estas propiedades hacen n a que el grafeno sea una alternativa como conductor transparente, de los que ahora se utilizan en todas partes, desde los monitores de computadoras y pantallas de televisi´n, hasta las pantallas t´ctiles y las celdas solares. o a Pero el material habia sido...