Taki fenomen okazał się występować w dynamice prądów przepływających przez kolejne warstwy grafenu. Eksperci stojący za najnowszymi ustaleniami w tej sprawie piszą o nich w Nature. Zaznaczają, iż wyciągnięte wnioski są zgodne z tym, czego oczekuje się od elektronów podlegających ściskaniu w układach krystalicznych. Jeśli chodzi o praktyczne korzyści wynikające z tych działań, to w grę wchodzi między innymi wydajniejsze prowadzenie obliczeń kwantowych czy też osiąganie nadprzewodnictwa w temperaturze pokojowej.
Czytaj też: Zachowanie tego materiału przeczy oczekiwaniom. Podgrzali go i stało się coś nietypowego
Obie te kwestie mogłyby zdecydowanie ułatwić codzienne funkcjonowanie, dlatego gra zdecydowanie jest warta świeczki. A wszystko to dzięki strukturom na bazie węgla, które przywodzą na myśl plastry miodu. Elektrony przechodzące między kolejnymi atomami węgla sprawiają, iż grafen zyskuje swoje unikalne właściwości. Te można dodatkowo modyfikować, zapewniając grafenowi jeszcze więcej potencjalnych zastosowań.
Jednym ze sposobów na osiągnięcie tego celu jest utrzymywanie elektronów w ograniczonych pozycjach. W konsekwencji zmieniają się one z czegoś, co można byłoby porównać do cieczy, w strukturę określaną mianem kryształu Wignera. W takim stanie elektrony generują szereg zachowań, które okazały się zaskakujące nawet dla ekspertów w tej dziedzinie.
Postępy w badaniach poświęconych skręconym względem siebie warstwom grafenu powinny zapewnić dostęp do nowych możliwości obliczeniowych czy materiałów wykazujących nadprzewodnictwo
Co dokładnie zrobili autorzy najnowszych badań? Wykorzystali arkusze grafenu i ułożyli je na sobie tak, aby pomiędzy atomami węgla mogły przemieszczać się elektrony. Bardzo istotną rolę odegrały tzw. prążki moiré, które powstają, gdy nałożymy na siebie dwie sieci, a następnie przekręcimy jedną tak, aby znalazła się pod niewielkim kątem względem drugiej. Takie skręcone warstwy prowadzą do dodatkowych możliwości, o czym mogli przekonać się autorzy ostatnich badań.
W tym przypadku doszło do zmiany prędkości elektronu oraz nieoczekiwanych zmian w zachowaniu topologicznego kryształu, jakich nie obserwowano wcześniej. Nawet w takich okolicznościach powstała struktura wciąż może przewodzić prąd wzdłuż swoich granic. Jak podsumowują naukowcy stojący za tymi rewelacjami, nowe stany aktywności topologicznej powinny odegrać istotną rolę w badaniach z zakresu obliczeń kwantowych czy też osiągania nadprzewodnictwa w materiałach.