Grafen snoet i en bestemt "magisk vinkel" får fantastiske egenskaber

Grafen kaldes af en grund et "mirakelmateriale" - det er ultratyndt, superstærkt og har meget usædvanlige elektriske egenskaber. Forskere ved MIT har tidligere fundet et særligt bizart mønster, der forekommer i snoet grafen - men er nu gået dybt ind i sin undersøgelse.

Grafen består af lag af kulstof, der kun er et atom tykt. Dette gør det næsten to-dimensionelt, og elektronerne, der flyder i det, kan kun bevæge sig frem og tilbage og fra side til side, men kan ikke bevæge sig op eller ned. Dette giver grafen en utrolig høj elektrisk ledningsevne.

Men hvis du stabler flere lag grafen, ændres dets elektriske egenskaber. Hvis det øverste lag samtidig forskydes i forhold til det nederste med en "magisk vinkel" på 1, 1 grad - får materialet en ny fantastisk kvalitet. En sådan to-lags struktur får pludselig evnen til at overgå fra tilstanden af ​​en elektrisk isolator til en tilstand af en superleder. Denne egenskab af grafen blev opdaget i 2018.

En nylig undersøgelse har afsløret en endnu mere interessant kendsgerning. Hvis du folder fire ark grafen og bøjer dem gennem en "magisk vinkel", bliver hele strukturen en isolator - ligesom det er tilfældet med to lag. Men nu kan graden af ​​elektrisk isolering finjusteres ved hjælp af et elektromagnetisk felt, hvilket ikke kan gøres med en to-lags stak.

Undersøgelsen af ​​det nye mønster er stadig i sine meget tidlige faser. Imidlertid forsikrer forskere, at sådanne vridne grafensystemer en dag vil tillade oprettelse af meget usædvanlige elektroniske enheder. Et arbejde viet til dette nummer blev offentliggjort i tidsskriftet Nature.