Sciencemag.cz
Doporučujeme
Po dvouvrstvém grafenu s pootočením o magický úhel 1,1 stupňů se možná slávy dočká další grafenová struktura – „kosočtverečný“ pětivrstvý grafen.
Fyzici z MIT a jejich kolegové vytvořili pětiproudou superdálnici pro elektrony, která by mohla umožnit vznik ultraúčinné elektroniky a dalších zařízení.
Konkrétně byla realizace provedena v grafenu s 5 vrstvami, které vůči sobě byly posunuty do struktury rovnoběžnostěnu z kosočtverců (klenec, romboedr)
Již dříve se prokázalo, že kosočtverečný grafen může být z hlediska elektrické vodivosti topologický, tj. umožňovat pohyb elektronů po okraji materiálu, ale ne vnitřkem. Vznik (supra)vodivého kanálu však vyžadoval použití silného magnetického pole, asi desettisíckrát silnějšího než magnetické pole Země.
V nové práci není vnější magnetické pole potřeba. Dále má být důležité, že v jiných studiích a s jinými materiály se došlo k topologickým strukturám s pouze jedním kanálem. Zde se na povrchu vedle sebe vejde 5 elektronů („5 jízdních pruhů superdálnice“, praví průvodní tisková zpráva).
Pětivrstevný kosočtverečný grafen je tlustý jen několik miliardtin metru.
Vědci si pohráli s původním systémem a přidali vrstvu sulfidu wolframičitého WS2. Výsledkem interakce mezi WS2 a pětivrstvým kosočtverečným grafenem je tato pětipruhová superdálnice, která funguje i při nulovém magnetickém poli.
Samotným mechanismem je kvantový anomální Hallův jev, výsledek navenek ovšem vypadá stejně jako oři supravodivosti. Vše zatím ovšem funguje jen při teplotě 2 K.
Tonghang Han et al, Large quantum anomalous Hall effect in spin-orbit proximitized rhombohedral graphene, Science (2024). DOI: 10.1126/science.adk9749
Zdroj: Massachusetts Institute of Technology / Phys.org, přeloženo / zkráceno
