24 maja 2024

 

Zaskakujący interfejs grafit grafen

Grafen to płaska struktura złożona z atomów węgla w układzie sześciokątnym, przypominającym plaster miodu, o grubości pojedynczego atomu. Ze względu na swoje właściwości – wytrzymałość na rozciąganie, elastyczność, a także przewodnictwo elektryczne i cieplne – jest bardzo ceniony w różnych zastosowaniach, np. w elektronice, budowie materiałów kompozytowych i medycynie. Od dawna prowadzone są badania nad potencjalnymi metodami otrzymywania przestrzennych struktur grafenowych.

Naukowcy z Uniwersytetu Washington eksperymentowali z układaniem spiętrzonych warstw grafenu w różnych konfiguracjach. Przełom osiągnięto aplikując pojedynczą warstwę grafenu na cieniej warstwie krystalicznego grafitu, obracając wierzchnią warstwę o jeden stopień względem podkładu, co spowodowało wystąpienie tzw. efektu moiré, wpływającego na przepływ ładunków.

Zaobserwowano niespodziewane właściwości elektryczne nie tylko w obrębie samego interfejsu, lecz także wnikające w głąb struktury krystalicznej grafitu. Potencjalnie analogiczną metodologię można zastosować wobec materiałów zbliżonych to grafitu, np. tellurków tungstenu czy cyrkonu. Odkrycie otwiera szerokie możliwości łączenia zjawisk typowych dla struktur 2D z właściwościami przestrzennych struktur krystalicznych.

uw.edu