Claudio Macedo
16/02/2016

Grafeno. [1]
Grafeno. [1]
Grafeno é uma das variedades alotrópicas do carbono, que incluem, entre outras, diamante, grafite e fulerenos. Ele se apresenta na forma de uma estrutura bidimensional, semelhante à de favos de mel, e é reconhecido como um dos melhores condutores elétricos existentes.

Estudando experimentalmente a dinâmica dos elétrons no grafeno, ao conduzir correntes elétrica e térmica, uma equipe internacional de pesquisadores [2] observou que esses elétrons apresentam um inesperado comportamento fluido, como se fosse um fluxo de água [3]. Mais especificamente, o trabalho mostrou que no grafeno os elétrons comportam-se como partículas relativísticas, em intensa interação, desenvolvendo velocidades de milhões de km/h, seguindo o comportamento previsto para o de um fluido de Dirac.

As medidas de condutividade térmica do material revelaram valores muito superiores aos de metais comuns, e divergiram fortemente do comportamento característico dos demais metais que seguem, grosso modo, a conhecida lei de Wiedemann-Franz (lei que estabelece que a contribuição eletrônica para a condutividade térmica é proporcional à condutividade elétrica) [3].

O resultado, além de surpreendente, viabiliza que a física da matéria condensada possa estudar sistemas hidrodinâmicos relativísticos do tipo do existente em buracos negros, por exemplo. Com isso, surgem novas perspectivas para o avanço da compreensão das propriedades de sistemas que se comportam no desafiador limite em que ocorre a sobreposição dos domínios da mecânica quântica e da teoria da relatividade de Einstein.

[1] Crédito da imagem: AlexanderAlUS (Own work) [CC BY-SA 3.0], via Wikimedia Commons. URL: https://commons.wikimedia.org/wiki/File:Graphen.jpg.

[2] Instituições dos pesquisadores: Harvard University (USA), Perimeter Institute for Theoretical Physics (Canadá), National Institute for Materials Science (Japão) e Raytheon BBN Technologies (USA).

[3] J Crossno et al. Observation of the Dirac fluid and the breakdown of the Wiedemann-Franz law in graphene. Science 351, 1058 (2016).

Como citar este artigo: Claudio Macedo. O estranho comportamento dos elétrons no grafeno. Saense. URL: http://www.saense.com.br/2016/02/o-estranho-comportamento-dos-eletrons-no-grafeno/. Publicado em 16 de fevereiro (2016).

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