Assinale verdadeiro (V) ou falso (F) para as seguintes afirmações relacionadas às propriedades dos metais e das ligas e à Teoria de bandas:
A condutividade elétrica do grafite paralela aos seus planos é diferente da perpendicular a eles. Paralela aos planos, a condutividade diminui à medida que a temperatura aumenta; porém, quando perpendicular, ela aumenta. Neste caso, o grafite é um condutor metálico quando paralela aos planos e um semicondutor, perpendicular aos planos.

Passo 1

Beleza, o enunciado está pedindo pra gente avaliar se a afirmação sobre a condutividade do grafite é verdadeira ou falsa. O tema aqui é propriedades elétricas de metais/as ligas e teoria de bandas, e vamos usar conceitos de como a condutividade depende de temperatura em metais versus semicondutores.

Passo 2

Primeiro, lembra da teoria de bandas e da dependência de temperatura na condutividade elétrica:
  • Em um metal, a banda de condução está parcialmente preenchida, então existem muitos elétrons livres. Conforme a temperatura aumenta, a agitação térmica faz mais espalhamento de elétrons com íons da rede, e a condutividade sigma(T)propto e^-Eg2kBT geralmente diminui com .
  • Em um semicondutor, há um gap de energia entre a banda de valência e a banda de condução. Quanto mais quente, mais elétrons saltam do valência para a condução, de modo que aumenta com , seguindo algo como

Passo 3

Agora, como é o grafite? Ele é super anisotrópico:
  • Paralelo aos planos de grafeno: cada átomo de C está em e sobra um elétron livre que forma uma banda meio cheia. Isso é “banda metálica” – ou seja, comportamento de metal no plano.
  • Perpendicular aos planos: as camadas estão ligadas por forças de van der Waals, não há banda contínua bem ocupada; existe um gap efetivo e o transporte é por salto ou estados localizados. Isso lembra mais um semicondutor (ou isolante estreito).

Passo 4

Com isso em mente:
  • No plano: comportamento metálico → diminui com .
  • No perpendicular: comportamento semicondu tor → aumenta com .
    Isso bate exatamente com o que o enunciado afirma.

Resposta

Verdadeiro.

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