Campo magnético converte nanotubo de metálico em semicondutor e vice-versa

Redação do Site Inovação Tecnológica - 27/05/2004

Cientistas da Universidade de Illinois (Estados Unidos) apresentaram as primeiras evidências experimentais da alteração de uma molécula entre os estados metálico e semicondutor. O fenômeno era previsto pelos físicos já há alguns anos, mas ainda não havia sido demonstrado em moléculas individuais. A pesquisa foi publicada no exemplar de 21 de maio da revista Science.

A descoberta representa um passo rumo a um transístor de um único elétron. Os pesquisadores utilizaram um nanotubo de carbono, alterando-o por meio da aplicação de um forte campo magnético.

Nanotubos de carbono são moléculas feitas de "folhas" de um ou mais átomos de carbono de espessura enroladas em longos cilindros. A maneira como estas folhas são enroladas e coladas determina se os nanotubos serão metálicos ou semicondutores.

"Infelizmente nós não podemos desfazer a costura e rejuntá-los quando nós queremos alterar as propriedades eletrônicas do nanotubo," explica o Dr. Paul Goldbart, um dos autores do artigo, ao lado de Alexey Bezryadin, Smitha Vishveshwara, Ulas Coskun e Tzu-Chieh Wei. "Entretanto, nós descobrimos que podemos ajustar esses materiais, não reestruturando as moléculas, mas alterando seus níveis de energia com um forte campo magnético."

Os pesquisadores construíram um transístor de um único elétron colocando um nanotubo de carbono sobre um estreito canal entalhado sobre uma pastilha de silício. Medindo as propriedades de condução do seu dispositivo sob a ação de diversos campos magnéticos, eles puderam observar a modulação do espectro de energia do nanotubo e sua interconversão de estados, indo do metálico para o semicondutor e retornando à condição metálica.