Скрученный на определенный «магический угол» графен обретает удивительные свойства

Скрученный на определенный «магический угол» графен обретает удивительные свойства

Графен называют «чудо-материалом» неспроста – он ультратонкий, сверхпрочный и обладает весьма необычными электрическими свойствами. Исследователи из MIT прежде уже нашли особенно странный паттерн, который возникает в скрученном графене – но теперь существенно углубились в его изучении.

Графен состоит из слоев углерода толщиной всего в один атом. Это делает его фактически двумерным, и текущие в нем электроны могут двигаться лишь вперед-назад и из стороны в сторону, но не могут перемещаться вверх или вниз. Это дает графену невероятно высокую электропроводность.

Однако если сложить несколько слоев графена, его электрические свойства изменятся. Если при этом сдвинуть верхний слой относительно нижнего на «магический угол» в 1,1 градуса – материал получит новое удивительное качество. Такая двуслойная структура внезапно обретет способность переходить из состояния электроизолятора в состояние сверхпроводника. Это свойство графена было открыто в 2018 году.

Недавнее же исследование установило еще более интересный факт. Если сложить четыре листа графена и изогнуть их на «магический угол», вся структура станет изолятором – также, как и в случае с двумя слоями. Но теперь степень электрической изоляции можно тонко настраивать с помощью электромагнитного поля, чего нельзя сделать с двуслойной стопкой.

Исследование нового паттерна пока находится в самой ранней стадии. Однако ученые уверяют, что однажды такие скрученные графеновые системы позволят создавать весьма необычные электронные устройства. Работа, посвященная этому вопросу, была опубликована в журнале Nature.