Лента TH Статьи о науке и технике


У двухслойного графена выявлена важная особенность

∴ 148

У двухслойного графена выявлена важная особенность

Одно из отличительных свойств шестиугольной углеродной решётки с толщиной всего в один атом — это рекордно высокая подвижность электронов. Недавно было сделано ещё одно открытие, суть которого заключается в том, что две совмещённые плоскости из графена могут стать своеобразным изолятором.

Это новое примечательно свойство было открыто тремя командами физиков из разных исследовательских центров США. Было выяснено, что в двухслойном графене есть особая запретная зона, которая не наблюдается в однослойном графене. Вследствие того, что число электронов, движущихся в углеродной плоскости, крайне мало, материал начинает проявлять свойства изолятора.

Главный автор исследования, Чунь Нин Лау, сотрудник Калифорнийского университета Риверсайда, даёт объяснение: «Двухслойный графен проявляет свойства изолятора из-за того, что его электроны спонтанным образом себя организовывают, когда присутствуют в малом количестве. Движение электронов обретает определённый, а не случайный порядок, как ожидалось».

Это явление имеет название спонтанного нарушения симметрии. Всё это очень важно, потому что в физике высоких энергий это явление «придаёт» частицам массу. Собственно масса тоже была одним из объектов данного исследования. Команда изучала поведение виртуальных частиц, которые были сформированы из электронов в кристалле двухслойного графена, в условиях магнитного и электрического полей.

У двухслойного графена выявлена важная особенность

Эта часть исследования имеет большее отношение к практической физике, но двухслойный графен может иметь прикладное назначение в такой области, как электроника.

Авторами исследования было также установлено: рост ширины запрещённой зоны двухслойного графена увеличивается в зависимости от магнитного поля. Это может позволить заняться разработкой различных электронных элементов, таких как транзисторы на базе двухслойного графена. Группа исследователей не исключает, что ещё большая запрещённая зона будет обнаружена в графене с тремя и четырьмя слоями. Авторы уже занялись исследованиями с данным типом материалов.