Revisión. Uso de fluoración de materiales 2D para su aplicación en espintrónica
Palabras clave:
materiales 2D, fluoración, aplicaciones en espintrónicaResumen
La espintrónica es un área de estudio que recientemente ha incrementado el interés de la comunidad científica. La manipulación del espín del electrón, como propiedad del material, podrá generar avances en sistemas de tecnología cuántica, sensores magnéticos y discos duros más rápidos y de mayor capacidad. En esta área es necesario producir dispositivos electrónicos de bajo voltaje con materiales que permitan generar, transportar y manipular el espín. Los materiales bidimensionales de monocapa pueden obtener propiedades espintrónicas siendo halogenados. La halogenación es un proceso en el que se adicionan uno o varios átomos del grupo 17 (comúnmente flúor o cloro) sobre un material. En este trabajo se presenta un panorama general de los materiales bidimensionales fluorados para aplicaciones en espintrónica.
Referencias
Bulusheva, L. G., & Okotrub, A. V. (2017). Electronic structure of fluorinated graphene. En Olga V. Boltalina, Tsuyoshi Nakajima (Eds.), New Fluorinated Carbons: Fundamentals and Applications (pp. 177–213). Novosibirsk: Elsevier Inc., Rusia.
Cao, N., Wang, T., Boukherroub, R., Cai, Y., Qin, Y., Li, F., Liu, P., Shao, Q., Liu, M., & Zang, X. (2022). Facile and secure synthesis of porous partially fluorinated graphene employing weakly coordinating anion for enhanced high-performance symmetric supercapacitor. Journal of Materiomics. 8(1): 113–122. DOI: 10.1016/J.JMAT.20 21.04.012
Deng, Z., Li, Z., Wang, W., & She, J. (2019). Vibrational properties and Raman spectra of pristine and fluorinated blue phosphorene. Physical Chemistry Chemical Physics. 21(3): 1059–1066. DOI: 10.1039/c8cp05699d
Gani, M., Parah, S. A., Shah, K. A., & Misra, P. (2023). Performance analysis of fluorinated silicene based magnetic tunnel junction. Chinese Journal of Physics. 85: 445–454. DOI: 10.1016/j.cjph.2023.07.020
Gao, F., Liu, F., Bai, X., Xu, X., Kong, W., Liu, J., Lv, F., Long, L., Yang, Y., & Li, M. (2019). Tuning the photoluminescence of graphene oxide quantum dots by photochemical fluorination. Carbon. 141: 331–338. DOI: 10.1016/J.CARBON.2018.09 .068
Lai, W., Wang, X., Fu, J., Chen, T., Fan, K., & Liu, X. (2018). Radical chain reaction mechanism of graphene fluorination. Carbon. 137: 451–457. DOI: 10.1016/j.carbon.2018.05.005
Liu, H. Y., Hou, Z. F., Hu, C. H., Yang, Y. & Zhu, Z. Z. (2012). Electronic and Magnetic Properties of Fluorinated Graphene with Different Coverage of Fluorine. The Journal of Physical Chemistry C. 116(34): 18193-18201. DOI: 10.1021/jp30 3279r
Nair, R. R., Ren, W., Jalil, R., Riaz, I., Kravets, V. G., Britnell, L., Blake, P., Schedin, F., Mayorov, A. S., Yuan, S., Katsnelson, M. I., Cheng, H. M., Strupinski, W., Bulusheva, L. G., Okotrub, A. V., Grigorieva, I. V., Grigorenko, A. N., Novoselov, K. S., & Geim, A. K. (2010). Fluorographene: A two-dimensional counterpart of Teflon. Small. 6(24): 2877–2884. DOI: 10.1002/smll.201001555
Payne, M. C., Teter, M. P., Allan, D. C., Arias, T. A., & Joannopoulos, J. D. (1992). Iterative minimization techniques for ab initio total-energy calculations: molecular dynamics and conjugate gradients. Reviews of Modern Physics. 64(4): 1045-1097. DOI: 10.1103/ RevModPhys.64.1045
Plutnar, J., Šturala, J., Mazánek, V., Sofer, Z., & Pumera, M. (2018). Fluorination of Black Phosphorus—Will Black Phosphorus Burn Down in the Elemental Fluorine? Advanced Functional Materials. 28(35). DOI: 10.1002/adfm.201801438
Radhakrishnan, S., Das, D., Samanta, A., De Los Reyes, C. A., Deng, L., Alemany, L. B., Weldeghiorghis, T. K., Khabashesku, V. N., Kochat, V., Jin, Z., Sudeep, P. M., Martí, A. A., Chu, C. W., Roy, A., Tiwary, C. S., Singh, A. K., & Ajayan, P. M. (2017). Fluorinated h-BN As a magnetic semiconductor. Science Advances. 3(7). DOI: 10.1126/SCIADV.1700842
Shin, Y., Shin, S., Sung, D., Cha, J., Choi, H.-K., Jeong, Y., Ji Im, M., Hui Kim, Y., Ahn, S., Bae, S., Lim, J., Han, E., Huang, P. Y., van der Zande, A. M., Hong, S., Lee, G.-H., & Son, J. (2024). Facilitated fluorination and etching of 2D materials. Applied Surface Science. 645. DOI: 10.1016/J.APSUSC.2023.1 58857
Sim, Y., Surendran, S., Cha, H., Choi, H., Je, M., Yoo, S., Chan Seok, D., Ho Jung, Y., Jeon, C., Jin Kim, D., Han, M. K., Choi, H., Sim, U., & Moon, J. (2022). Fluorine-doped graphene oxide prepared by direct plasma treatment for supercapacitor application. Chemical Engineering Journal. 428. DOI: 10.1016/J.CEJ.2021.132086
Tang, X., Chen, H., Ponraj, J. S., Dhanabalan, S. C., Xiao, Q., Fan, D., & Zhang, H. (2018). Fluorination-Enhanced Ambient Stability and Electronic Tolerance of Black Phosphorus Quantum Dots. Advanced Science. 5(9). DOI: 10.1002/advs.201800420
Tang, X., Fan, T., Wang, C., & Zhang, H. (2021). Halogen Functionalization in the 2D Material Flatland: Strategies, Properties, and Applications. Small. 17(24). DOI: 10.1002/smll.202005640
Tang, X., Liang, W., Zhao, J., Li, Z., Qiu, M., Fan, T., Luo, C. S., Zhou, Y., Li, Y., Guo, Z., Fan, D., & Zhang, H. (2017). Fluorinated Phosphorene: Electrochemical Synthesis, Atomistic Fluorination, and Enhanced Stability. Small. 13(47). DOI: 10.1002/SMLL.201702739
Trejo García, P. (2016). Propiedades ópticas de tetraborato de litio (Li2B4O7) impurificado con iones de manganeso (Mn2+) y europio (Eu3+). Benemérita Universidad Autónoma de Puebla.
Villatoro, F. R. (2018). Síntesis epitaxial de una nueva fase del fosforeno azul, en La Ciencia de la Mula Francis. [En línea]. Disponible en: https://francis.naukas.com/2018/1 1/14/sintesis-epitaxial-de-una-nueva-fase-del-fosforeno-azul/ Fecha de consulta: 29 de enero de 2024.
Wang, R., Xu, M.-S., & Pi, X.-D. (2015). Chemical modification of silicene*. Chinese Physics B. 24(8). DOI: 10.1088/1674-1056/24/8/086807
Wang, X., Liu, H., & Tu, S. T. (2015). First-principles study of half-fluorinated silicene sheets. RSC Advances. 5(9): 6238–6245. DOI: 10.1039/c4ra12257g
Wang, Z., Wang, J., Li, Z., Gong, P., Liu, X., Zhang, L., Ren, J., Wang, H., & Yang, S. (2012). Synthesis of fluorinated graphene with tunable degree of fluorination. Carbon. 50(15): 5403–5410. DOI: 10.1016/j.carbon.2012.07 .026
Withers, F., Dubois, M., & Savchenko, A. K. (2010). Electron properties of fluorinated single-layer graphene transistors. Physical Review B - Condensed Matter and Materials Physics. 82(7). DOI: 10.1103/PhysRevB.82.073403
Xu, J., Jeon, I. Y., Seo, J. M., Dou, S., Dai, L., & Baek, J. B. (2014). Edge-Selectively Halogenated Graphene Nanoplatelets (XGnPs, X = Cl, Br, or I) Prepared by Ball-Milling and Used as Anode Materials for Lithium-Ion Batteries. Advanced Materials. 26(43): 7317–7323. DOI: 10.1002/ADMA .201402987
Yang, G., Xu, Z., Liu, Z., Jin, S., Zhang, H., & Ding, Z. (2017). Strain- and Fluorination-Induced Quantum Spin Hall Insulators in Blue Phosphorene: A First-Principles Study. Journal of Physical Chemistry C. 121(23): 12945–12952. DOI: 10.1021/ACS.JPCC.7B03808
