Графеновая революция: открытие ученых упрощает создание квантовых устройств

Переход от лабораторных экспериментов к промышленному использованию графена — не столь далекая перспектива.

Графен продолжает удивлять ученых своими уникальными свойствами. Состоящий из одного слоя атомов углерода, выстроенных в двухмерной решетке, он обладает невероятной прочностью, легкостью, гибкостью и высокой проводимостью тепла и электричества. Эти характеристики уже нашли применение в электронике, энергетике, медицине и даже квантовых технологиях. Однако достижение его квантовых свойств, в частности, сверхпроводимости, до сих пор требовало сложных и трудоемких методов производства.

Ученые из Инженерной школы Тандон Нью-Йоркского университета под руководством профессора Элизы Риедо сделали значительный шаг в области исследований графена. Их работа открыла новую возможность для создания уникальных атомных структур графена — так называемых ABA- и ABC-доменов — без использования традиционных сложных технологий скручивания и выравнивания слоев.

Долгое время ключевым шагом в достижении квантовых свойств графена было искусственное создание так называемых ABC-стеков. Этот процесс включал ручное скручивание и выравнивание нескольких слоев графена под определенным углом, что требовало высокого уровня точности и затрудняло масштабирование метода для промышленного применения. Однако новое открытие позволяет избежать этих сложностей.

Исследователи обнаружили, что ABA- и ABC-домены могут формироваться самостоятельно при выращивании трехслойного графена на основе карбида кремния (SiC). Используя передовую атомно-силовую микроскопию, команда продемонстрировала, что эти домены появляются естественным образом, благодаря взаимодействию напряжения и геометрии материала.