Двухслойный графен – еще один шаг к графеновой электронике

Еще в прошлом году исследователи из Германии, Швейцарии и Италии в результате проведенных экспериментов пришли к выводу, что создание нанолент из графена, которые покрыты особыми нанопроводниками, позволит производить ультра малые ячейки памяти, что в будущем способно свести на нет тираж cd и dvd. Однако на этом открытии ученые не остановились и примером этого стали научные эксперименты исследователей из университетов Манчестера, Ниймегена и Москвы.

Лауреаты Нобелевской премии Андрей Гейм и Константин Новоселов сделали большой шаг вперед в изучении графена и раскрытии его удивительных электронных свойств. В статье журнала Science ученые, открывшие в 2004 году самый тонкий в мире материал, дали дополнительную информацию об электронных свойствах еще одного варианта графена – двухслойного.

Исследователи из университетов Манчестера, Ниймегена и Москвы детально изучили влияние  взаимодействия между электронами на электронные свойства двухслойного графена. Они использовали высококачественные графеновые устройства, созданные из листов этого материала в вакууме. Это позволяет исключить большинство нежелательных механизмов рассеяния электронов графена и усилить эффект от межэлектронного взаимодействия. Последний можно наблюдать в виде значительных изменений в низкоэнергетическом электронном спектре, который приобретает сильную анизотропию. Это первый эффект такого типа, при котором ясно видны взаимодействия между электронами в графене.

Причиной подобных уникальных электронных свойств является то, что квазичастицы (электроны и дырки, несущие электрический ток) в этом материале отличаются от частиц других материалов. Они обладают киральной симметрией (между электронами и дырками) такого типа, который существует между частицами и античастицами в физике высоких энергий. Благодаря таким свойствам основанные на графене материалы иногда называют «настольным ЦЕРНом».

И однослойный, и двухслойный виды графена обладают рядом уникальных свойств, среди которых механическая прочность и чрезвычайно высокая электро- и теплопроводимость, вызванная высокой скоростью электронов и качеством кристаллов. Технология производства графена совершенствуется день ото дня, что позволяет расширять спектр возможностей для практического применения этого материала.