Modelización Ab-Initio de nanosistemas basados en grafeno y heteroestructuras espintrónicas

Abstract

El grafeno es un alótropo bidimensional del carbono, con propiedades fı́sicas y quı́micas excepcionales, es un material flexible, liviano, transparente, con alta movilidad de carga y gran área superficial, entre otras. Desde su obtención experimental en el 2004 por Andre Geim y Konstantin Novoselov, hasta la fecha,ha sido un material prometedor con múltiples aplicaciones en campos como la electrónica, bioingenierı́a, biomedicina y nanotecnologı́a.Particularmente, en la construcción de biosensores, el grafeno es un material que ofrece muchas ventajas, ya que, es sensible, selectivo, de bajo ruido electrónico intrı́nseco y además, biocompatible. Trabajos experimentales y teóricos dancuenta de la facilidad del grafeno para adsorber bacterias, células e incluso moléculas, hecho que permite estudiar qué propiedades especı́ficas modifica el material luego de la adsorción, información útil para la eventual funcionalización y caracterización de un biosensor basado en grafeno. Trabajos en esta dirección, con nucleobases de ADN han sido explorados por diversos investigadores.Dependiendo del tipo de interacción generada entre el grafeno y las moléculas de interés biológico, los mecanismos o modos de sensado pueden ser: ópticos, magnéticos, mecánicos y electrónicos. De acuerdo a la literatura, en los últimosaños ha ganado gran interés el desarrollo de transistores de efecto de campo basados en grafeno (GFETs), que son dispositivos electrónicos con tres contactos metálicos (fuente ?source?, drenaje ?drain d? y compuerta ?gate?) y un canal degrafeno. Al aplicar voltajes de polarización tanto en el drenaje como en la compuerta, es posible medir la respuesta del dispositivo, obteniendo la conductancia y las curvas de corriente caracterı́sticas, antes y después de la interacción entrela superficie de grafeno con biomoléculas.