Следующий шаг — объединить несколько таких кристаллов в трехмерную стопку. Таким образом, можно создавать «гетероструктуры» с новыми функциями, способными предоставлять приложения, которые пока еще выходят за рамки воображения ученых и коммерческих партнеров.Первые примеры таких гетероструктур уже существуют: туннельные транзисторы, резонансные туннельные диоды и солнечные элементы.В статье для журнала Nature Physics ученые во главе с лауреатом Нобелевской премии сэром Костей Новоселовым демонстрируют, что слои в таких стопках могут сильно взаимодействовать, что помогает исследователям научиться управлять свойствами таких гетероструктур.
Управляя относительной ориентацией графена и нижележащего нитрида бора — одного из 2D-материалов и отличного изолятора — команда может восстановить кристаллическую структуру графена. Это приводит к созданию локальных деформаций в графене и даже к открытию запрещенной зоны, что может быть полезно для работы многих электронных устройств.
Профессор Новоселов сказал: «Исследования гетероструктур набирают обороты, и такие возможности управления свойствами гетероструктур могут стать очень полезными для будущих приложений».Аспирант Колин Вудс, исследователь, выполнивший большую часть работы, сказал: «Было чрезвычайно интересно увидеть, что свойства графена могут так резко измениться, просто повернув два кристалла всего на долю градуса.
«Как правило, предыдущая модель, используемая для описания взаимодействия, которое наблюдалось в наших экспериментах, описывает только одномерный случай, но даже в этом случае дает очень нетривиальные решения.«Мы надеемся, что наша система подтолкнет математическое развитие модели к двумерному, где ожидается еще более захватывающая математика».