Nuevas investigaciones sobre las propiedades eléctricas y térmicas de los nanomateriales
En el ámbito del proyecto COOL (First-principles engineering of thermal and electrical transport at the nanoscale), un grupo de científicos utilizó técnicas ab initio basadas en la teoría del funcional de la densidad con el propósito de determinar las propiedades eléctricas y vibratorias en materiales nanométricos, así como los tiempos de relajación de los portadores. También trabajaron en desarrollar un método nuevo de cálculo del acoplamiento electrón-fonón en geometrías complejas de materiales y en presencia de interfaces o defectos. Concretamente, las actividades de esta investigación se dirigieron al estudio de la transferencia de calor en materiales de baja dimensionalidad como el grafeno. El equipo de investigación aportó información muy valiosa sobre la extraordinaria conductividad térmica del grafeno así como sobre la fuerza de acoplamiento entre electrones y grados de libertad de las retículas. Los resultados de estas investigaciones son muy importantes de cara a crear dispositivos nanoelectrónicos en el futuro. También se llevó a cabo una investigación exhaustiva sobre la monitorización del desorden estructural en otro material bidimensional: el disulfuro de molibdeno. El control de la integridad estructural de estos materiales resulta crítico de cara a desarrollar dispositivos optoelectrónicos fiables y eficientes. Colaborando estrechamente con la industria, el equipo del proyecto COOL desarrolló materiales termoeléctricos a base de compuestos de sulfuros y estudió a fondo sus propiedades de transporte. Si se logra comprender con mayor profundidad los fundamentos de una clase de materiales termoeléctricos que ofrecen muy buenas perspectivas, se podrá desarrollar compuestos comerciales nuevos que podrán resultar más rentables y respetuosos con el medio ambiente. Todos los resultados de este proyecto se han publicado en revistas especializadas arbitradas y se han dado a conocer en una de las conferencias de mayor prestigio que celebra en España el sector electrónico estructural.
Palabras clave
Materiales nanométricos, consumo energético, transferencia térmica, transporte eléctrico
