Учёные из Университета Рутгерса в Нью-Брансуике сложили два ультратонких слоя графена, каждый из которых представляет собой слой атомов углерода толщиной в один атом, расположенных в виде гексагональной сетки.
Исследователи слегка скрутили их поверх слоя нитрида бора — кристалла, состоящего из бора и азота. Они обнаружили, что незначительное смещение между слоями, образующее муаровые узоры — узоры, похожие на те, что появляются при наложении двух мелкоячеистых сеток, — значительно изменяет движение электронов в материале.
Понимая и контролируя уникальные свойства электронов в межкристаллах, учёные могут использовать их для разработки таких технологий, как более эффективные транзисторы и датчики, для которых ранее требовалось более сложное сочетание материалов и процессов обработки, заявили исследователи.
«Можно представить себе, как разрабатывается целая электронная схема, в которой каждая функция — переключение, распознавание, распространение сигнала — контролируется настройкой геометрии на атомном уровне», — сказал Джедедайя Пикси, доцент кафедры физики и соавтор исследования. «Межкристаллиты могут стать строительными блоками таких технологий будущего».
«Это открытие основано на набирающей популярность в современной физике технологии под названием «твистроника», при которой слои материалов изгибаются под определёнными углами для создания узоров в стиле муар. Такие конфигурации значительно меняют поведение электронов в веществе, приводя к появлению свойств, которых нет у обычных кристаллов».