Sistemas Bidimensionales e Interfaces

Las propiedades de los materiales heterogéneos suelen estar dominadas por los detalles que ocurren en la interfaz, es decir, en la frontera en la que los materiales cambian. En este sentido, la física de superficies es también la física de interfaces entre un material y, típicamente, el aire o el vacío. La importancia de las propiedades de la interfaz depende en gran medida de la dimensión, de modo que éstas tienen mucha más importancia en los materiales nanométricos. El caso extremo es el de los materiales bidimensionales. Éstos tienen espesores de hasta un sólo átomo, por lo que todo el material es superficie. Así, al poner en contacto dos de estos materiales, la interacción entre ellos juega un papel determinante en sus propiedades físicas. Los materiales bidimensionales se pueden obtener a partir de materiales laminares, cuya estructura se debe a la débil interacción de tipo van der Waals entre las capas. Gracias a esta débil interacción, se han podido obtener capas aisladas.

La gran variedad de materiales laminares existentes naturalmente como minerales ofrece un abanico de propiedades físicas que van desde metales hasta semiconductores con brechas en todo el espectro electromagnético. Así, al apilarlas, se puede pensar en un sinfín de posibilidades para conseguir propiedades a la medida de las necesidades requeridas. En suma, la investigación de la física de los materiales bidimensionales invita a una gran variedad de retos y a la realización de la promesa de manipular la materia capa por capa. En el IFUNAM se estudian novedosos materiales 2D como grafeno y dicalcogenuros, entre otros, desde los puntos de vista teórico y experimental.