El grafeno, un material que fue sintetizado de manera controlada por primera vez en 2004, está constituido de una lámina de átomos de carbono que se acomodan en una red de tipo “panal de abejas”. Su descubrimiento, exfoliándolo del grafito, y la inmediata caracterización de sus propiedades de conducción eléctrica abrieron una nueva y dinámica área de investigación en la física de la Materia Condensada. Estas investigaciones estuvieron dirigidas tanto a cuestiones básicas como a sus aplicaciones. La movilidad de los electrones en grafeno es más alta que en cualquier metal, y los electrones no se localizan debido a la existencia de impurezas. Es además un material transparente, flexible, muy duro y liviano, y muy buen conductor del calor. Todas estas características lo anticipan como material polifuncional para una gran variedad de aplicaciones.
 
El Grupo de Teoría de la Materia Condensada del IFIR viene trabajando en el estudio teórico de la estabilidad estructural, la corrugación de esta estructura y la correlación entre esta corrugación y la movilidad de los electrones en el grafeno. En el último tiempo nos focalizamos en el estudio de las vibraciones de la red de átomos de Carbono y su conexión con la conductividad térmica. Estamos estudiando la conductividad térmica de cintas de grafeno en diversas situaciones. Nos interesa analizar la contribución relativa de los modos de vibración dentro del plano respecto a los de las vibraciones perpendiculares al mismo (modos flexurales). En este trabajo, hemos estudiado el efecto de diversas perturbaciones como la presencia de vacancias aisladas, o en racimos, efecto isotópico (cambio de la masa de algunos átomos) y anclaje de los bordes de la cinta. También hemos discutido en nuestros trabajos recientes mecanismos para controlar la contribución relativa de los diversos modos de vibración a la conductividad térmica.

“Role of atomic vacancies and boundary conditions on ballistic thermal transport in graphene nanoribbons”
P. Scuracchio, S. Costamagna, F. M. Peeters y A. Dobry
Phys. Rev. B 90, 035429 (2014)