ICTP-SAIFR recebe novo pós-doutorando

No mês de julho, o ICTP-SAIFR recebeu um novo pós-doutorando. José Hugo García chega ao instituto após a conclusão de seu doutorado na Universidade Federal do Rio de Janeiro, onde estudou métodos de cálculos em sistemas desordenados e aplicações desses métodos em pesquisas com grafeno. Agora no ICTP-SAIFR, o físico pretende continuar desenvolvendo estudos nessa área.

“Conheci o ICTP-SAIFR através do professor Alexandre Rocha, com quem colaborei no final do doutorado”, conta García. “Estive no instituto como pesquisador visitante durante alguns meses e gostei muito do ambiente. Há pesquisadores de todas as partes do mundo e eventos, como Escolas e palestras, sobre uma grande variedade de temas. Acho excelente ter esse contato com diferentes áreas da Física”.

Grafeno

Representação da estrutura do grafeno

O grafeno é um material constituído por uma única camada de átomos de carbono. Entre suas principais propriedades estão uma alta condutividade elétrica, baixo efeito spin-órbita, transparência e resistência – o grafeno é mais forte do que aço. Por esses e outros motivos, o grafeno é um forte candidato para substituir o silício em transístores de equipamentos eletrônicos, o que permitiria com que os dispositivos ficassem menores em tamanho e com eficiência igual ou superior.

Porém, a possibilidade de usar o grafeno na eletrônica depende fortemente de algumas propriedades. Uma delas, estudada por García, é o GAP eletrônico. Essa característica é o que diferencia um material condutor de eletricidade de um isolante: em um condutor, o GAP eletrônico é baixo, enquanto em isolantes é alto.

García explica que o grafeno pode ser considerado um sistema bidimensional e, portanto, uma das maneiras de modificar suas propriedades (e transformá-lo, por exemplo, em um material semicondutor útil para a indústria) é através da absorção de átomos de outros elementos em sua superfície.

“No grafeno, o GAP eletrônico é quase nulo”, explica García. “Um dos meus objetivos é buscar métodos para controlar esse GAP. Para isso, uma das maneiras é adicionar à estrutura do grafeno átomos de hidrogênio. Por meio de simulações, estudo a interação entre os dois materiais e observo os efeitos no grafeno”.

O efeito spin-órbita também é alvo das pesquisas de Garcia. Como ele é baixo no grafeno, os spins das partículas, ao atravessar o material, se mantêm o mesmo. Porém, se o spin pudesse ser controlado, o grafeno poderia ser aplicado na área de spintrônica.

“Com o controle dos spins, seria possível o desenvolvimento de transístores spintrônicos, em vez de eletrônicos”, diz García. “Isso permitiria o desenvolvimento de uma nova geração de dispositivos, como discos rígidos e processadores de computador, que além de menores poderiam armazenar uma quantidade muito maior de informação”.