Открытие началось, когда группа экспериментировала с созданием графеновых пленок с помощью химического осаждения из газовой фазы, которое считается наиболее надежным методом. Они работали над формированием графена на никелевой подложке, но успех этого метода во многом зависит от температуры и скорости охлаждения.По словам Хюнсеоба Лима, первого автора статьи: «Мы пытались вырастить графен на монокристаллической никелевой подложке, но во многих случаях мы закончили тем, что создали соединение никеля и углерода, Ni2C, а не графен.
Чтобы решить эту проблему, мы попытались быстро охладить образец после дозирования ацетиленом, и во время этого процесса мы случайно обнаружили в образце небольшие наноструктуры шириной всего пять нанометров ».Они смогли отобразить эти крошечные морщинки с помощью сканирующей туннельной микроскопии и обнаружили, что внутри них есть отверстия в запрещенной зоне, что указывает на то, что морщины могут действовать как полупроводники.
Обычно электроны и электронные дырки свободно проходят через проводник без запрещенной зоны, но когда это полупроводник, между разрешенными электронными состояниями есть запрещенные зоны, и электроны могут проходить через эти промежутки только при определенных условиях. Это указывает на то, что графен может, в зависимости от складок, стать полупроводником.Первоначально они рассматривали две возможности возникновения этой запрещенной зоны. Во-первых, механическое напряжение могло вызвать магнитное явление, но они исключили это и пришли к выводу, что это явление было вызвано ограничением электронов в одном измерении из-за «квантового ограничения».
По словам Юсу Кима, руководителя Лаборатории науки о поверхности и границах раздела, который возглавлял команду: «До сих пор попытки манипулировать электронными свойствами графена в основном предпринимались с помощью химических средств, но обратная сторона этого заключается в том, что это может привести к на ухудшение электронных свойств из-за химических дефектов. Здесь мы показали, что электронными свойствами можно управлять, просто изменяя форму углеродной структуры. Будет интересно увидеть, может ли это привести к поиску новых применений для графена ».