Assim como carbono apresenta formas est\u00e1veis em v\u00e1rias dimens\u00f5es (diamante, grafeno, nanotubos), o f\u00f3sforo tamb\u00e9m forma um cristal constitu\u00eddo por camadas bidimensionais superpostas. Esta forma \u00e9 conhecida como f\u00f3sforo negro (“black phosphorous” ou BP) e, como o grafite, pode ser mecanicamente esfoliada. A camada monoat\u00f4mica resultante \u00e9 conhecida como fosforeno.<\/p>\n\n\n\n
O fosforeno \u00e9 um material bidimensional com um enorme potencial para aplica\u00e7\u00f5es em microeletr\u00f4nica, pois, ao contr\u00e1rio do grafeno, \u00e9 um semicondutor. Por\u00e9m, como qualquer material real, n\u00e3o \u00e9 infinito, ou seja, apresenta bordas. Al\u00e9m disso, espera-se que os efeitos das bordas possam afetar suas propriedades mec\u00e2nicas e eletr\u00f4nicas, como j\u00e1 determinado em estudos de grafeno.<\/p>\n\n\n\n
Uma das t\u00e9cnicas experimentais mais poderosas para caracterizar estes materiais bidimensionais \u00e9 a espectroscopia Raman, que pode ser usada para analisar os f\u00f4nons \u2013 modos vibracionais gerados pela estrutura cristalina do material que apresentam aspectos de part\u00edculas quando quantizados, mas que n\u00e3o s\u00e3o realmente part\u00edculas, nem t\u00eam exist\u00eancia fora do material. Por esse motivo, os f\u00f4nons s\u00e3o chamados de \u201cquase-part\u00edculas\u201d. F\u00f4nons tamb\u00e9m podem ser estudados teoricamente, em particular atrav\u00e9s de t\u00e9cnicas que usam a DFT (\u201cteoria do funcional da densidade\u201d) para a descri\u00e7\u00e3o da natureza qu\u00e2ntica das part\u00edculas que comp\u00f5em todo e qualquer material.<\/p>\n\n\n\n
As propriedades dos f\u00f4nons nas bordas do grafeno j\u00e1 foram bastante estudadas. Mas um grupo de pesquisadores brasileiros agora realizou esse tipo de an\u00e1lise para o fosforeno. Este \u00e9 o foco do trabalho de H. B. Ribeiro e seus colegas, localizados no MackGraphe (Centro de Pesquisas do Grafeno da Universidade Presbiteriana Mackenzie), no Instituto de F\u00edsica de Te\u00f3rica da Unesp (Universidade Estadual Paulista), no Instituto de F\u00edsica Gleb Wataghin da Unicamp (Universidade Estadual de Campinas), no Departamento de F\u00edsica da UFMG (Universidade Federal de Minas Gerais) e no Graphene Research Center, na Universidade Nacional de Singapura.<\/p>\n\n\n\n
Em artigo publicado na \u201cNature Communications\u201d em 14 de julho, o grupo analisou cristais de fosforeno em por experimentos realizados com espectroscopia Raman, que revelaram as propriedades espec\u00edficas das vibra\u00e7\u00f5es at\u00f4micas que s\u00e3o localizadas nas bordas. Os c\u00e1lculos utilizando a DFT confirmaram a identifica\u00e7\u00e3o das vibra\u00e7\u00f5es de borda e permitiram o detalhamento da estrutura at\u00f4mica que causa este tipo de modo de vibra\u00e7\u00e3o.<\/p>\n\n\n\n