Jak wykazali autorzy publikacji zamieszczonej w Nature, w konkretnej konfiguracji grafen zaczyna wykazywać niespodziewany stan elektronowy. Ten jest rzadko spotykany, dlatego dokonania przedstawicieli MIT, Uniwersytetu Harvarda oraz japońskiego National Institute for Materials Science są szczególnie cenne.
Czytaj też: Wzmacniacz kwantowy na wagę złota. To rewolucja, z której skorzysta cały świat
O jaką konfigurację chodzi? Mowa o pięciu warstwach grafenu, w przypadku których ten nanomateriał zaczyna wykazywać zaskakujące właściwości magnetyczne oraz elektryczne. To z kolei stwarza potencjał w kontekście rozwoju komputerów – zarówno tych dobrze nam znanych, jak i bardziej zaawansowanych, czyli kwantowych.
Grafen można w pewnym stopniu porównać do klocków LEGO, ponieważ łączenie kolejnych jego warstw sprawia, że cała struktura zyskuje nowe właściwości. W tym przypadku pojawiły się one przy połączeniu pięciu warstw, lecz odjęcie jednej, dwóch, trzech czy czterech prowadziło do zgoła odmiennego rezultatu końcowego.
Stan zaobserwowany przez autorów ostatnich badań został odnotowany po nałożeniu na siebie pięciu warstw grafenu
Materiały ferroiczne cechują się występowaniem skoordynowanych właściwości elektrycznych, magnetycznych bądź strukturalnych. Gdy ma to wieloraki charakter, to możemy natomiast mówić o materiale multiferroicznym. Dotyczy to także grafenu, choć dopiero po połączeniu pięciu jego warstw.
O jakich dokładnie właściwościach mowa? Po pierwsze, uwagę członków zespołu badawczego zwrócił niekonwencjonalny magnetyzm. W takich okolicznościach elektrony koordynowały swój ruch orbitalny. Co więcej, elektrony wykazywały tendencję do osiadania w konkretnym stanie niskoenergetycznym. Podobnego fenomenu nie zaobserwujemy w “zwykłym” grafenie.
Czytaj też: Materiał wytrzymalszy niż stal. Sposób jego powstania jest nawet bardziej zachwycający
Wykorzystując pola elektryczne, naukowcy byli w stanie kontrolować obie przytoczone właściwości. Jeśli dalsze badania pójdą równie sprawnie, jak dotychczasowe, to poczynione postępy powinny okazać się bardzo istotne w kontekście projektowania układów komputerowych zdolnych do przechowywania większych ilości danych. Poprawa powinna być podwójna, ponieważ na elektrony będzie można wpływać na dwa sposoby, a nie na jeden.
