Cálculo de Fuerzas Inducidas por Corrientes Electrónicas en Li inserto en Grafeno Bicapa

HERNÁN AGUIRRE; HERNÁN CALVO; EDUARDO M. PERASSI

Bahía Blanca

Congreso; XXII Encuentro de Superficies y Materiales Nanoestructurados - NANO 2023; 2023

Universidad Nacional del Sur (UNS) y el Instituto de Química del Sur (INQUISUR ? CONICET ? UNS)

La reducción de los materiales a escalas nanométricas puede tener un impacto drástico en sus propiedades. Se ha observado que cuando diversos solventes atraviesan nanotubos de carbono con un diámetro aproximado de ≈ 7 nm, los flujos son de cuatro a cinco órdenes de magnitud más rápidos de lo que predice la teoría del flujo en un fluido convencional a través de poros de 7 nm de diámetro. Además, se ha descubierto que, en contraposición a las predicciones basadas en la hidrodinámica, el caudal no disminuye al aumentar la viscosidad del solvente. Asimismo, se ha observado que los gases pueden difundirse a velocidades mucho mayores dentro de nanotubos de carbono con un diámetro de ≈ 2 nm, velocidades que no pueden ser explicadas por los modelos convencionales de difusión. Estudios recientes han demostrado que estos fenómenos observados a escala nanométrica podrían explicarse mediante la mecánica cuántica, utilizando conceptos como la fricción cuántica. Del mismo modo que un nanotubo de carbono, el grafeno bicapa puede considerarse un material en el cual una de las dimensiones se ha reducido a escala nanométrica. Al igual que el flujo ultrarrápido de solventes en nanotubos de carbono, se ha observado recientemente una difusión ultrarrápida de iones de litio en grafeno bicapa[1], la cual podríaabordarse desde el concepto de la fricción cuántica. En este trabajo, hemos calculado las fuerzas inducidas por los electrones de conducción que dan lugar a la fricción cuántica. Para ello, hemos considerado al litiocomo una impureza dentro del grafeno bicapa (Figura). El cálculo de las fuerzas se realiza utilizando el formalismo de Keldysh[2].1. Kühne, M., Paolucci, F., Popovic, J., Ostrovsky, P. M., Maier, J. & Smet, J. H. Nature nanotechnology, vol. 12, no 9 (2017), p. 895-900.2. Bode, N., Kusminskiy, S. V., Egger, R. & von Oppen, Beilstein Journal of Nanotechnology, vol. 3, no 1 (2012), p. 144-162.