Efecto de la temperatura en multicapas de grafeno usando espectroscopia Raman y equipo de bajo costo

  • Luis G. Hardt
  • Juliana B. Rodrigues
  • Dionathan A. Campanelli
  • Lizandro B. R. Zegarra
  • José W. Kaehler
  • Jacson W. Menezes
  • Luis E. G. Armas
Palabras clave: grafeno, temperatura, espectroscopia Raman, propiedades anarmónicas, fonones

Resumen

Propiedades térmicas de materiales bidimensionales tal como monocapas o multicapas de grafeno han atraído una atención especial, debido a que son excelentes conductores térmicos y sus propiedades térmicas han atraído una atención en particular [1, 2]. En este sentido, en este trabajo se reporta el efecto de la temperatura en las bandas G (~1580 cm-1), 2D (~2700 cm-1) y 2D (~3244 cm-1) de los espectros Raman de multicapas de grafeno (MLG) usando espectroscopia Raman y un dispositivo de temperatura de bajo costo. Para esta finalidad las muestras de grafeno fueron depositadas sobre substratos de SiO2 usando el método de exfoliación micro mecánica, en tanto que, el dispositivo de temperatura de bajo costo fue construido usando una fuente reguladora de voltaje y corriente, una resistencia de nicrom, la cual fue colocada sobre una base aislante, acoplada a la base del microscopio Raman. La temperatura en las muestras fue aumentada, en diferentes intervalos, desde la temperatura ambiente (~25 oC) hasta 535 oC, siendo medida en tiempo real usando una cámara térmica. Resultados de este trabajo muestran, que a medida que la temperatura aumenta, la posición de las bandas G (Pos(G)), 2D (Pos (2D)) y 2D(Pos (2D)) son desplazadas a menores números de onda, mostrando un comportamiento no linear. De forma semejante también fue observado un aumento de la anchura a media altura (FWHM) de las bandas G, 2D y 2D. Estos desplazamientos son explicados en términos de la interacción electrón – fonón y fonón – fonón [3, 4]. Al mismo tiempo, con este trabajo se muestra que usando equipos de bajo costo es posible obtener mejores o iguales resultados a los obtenidos de costo elevado, y serían de grande utilidad para comprender las propiedades térmicas y los mecanismos físicos relacionados con multicapas de grafeno para aplicaciones de dispositivos térmicos que operen a temperatura ambiente.

Publicado
2020-03-04
Sección
ARTÍCULOS ORIGINALES

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