دستیابی آسان‌تر به حالت‌های کوانتومی خاص با تا زدن گرافن_صبح سریع

گرافن، ماده‌ای بسیار نازک و محکم، به علت ویژگی‌های منحصربه‌فردش زمان‌ها است دقت دانشمندان را به خود جلب کرده است. اما برای دستیابی به برخی خواص شگفت‌انگیز این ماده، همانند ابررسانایی و رفتارهای کوانتومی خاص، ملزوم است لایه‌های گرافن به شکل دقیقی روی هم قرار بگیرند و پیچ بخورند؛ کاری که تا بحال زیاد دشوار و پر چالش بوده است. اکنون محققان با الهام از هنر اریگامی – هنر باستانی تا زدن کاغذ – روشی نوآورانه اشکار کرده‌اند تا گرافن را دقیق‌تر و پایدارتر تا بزنند و پیچ بدهند. این روش می‌تواند راه را برای ساخت نسل جدیدی از ابزارهای الکترونیکی نانومقیاس هموار کند.

محققان با الهام از اریگامی (هنر تا زدن کاغذ)، روش جدیدی برای ساخت گرافن چندلایه پیچ‌خورده (tFLG) اراعه داده‌اند که دستیابی به حالت‌های کوانتومی اختصاصی همانند ابررسانایی و مغناطیس را آسان‌تر می‌کند.

در حالت معمول، گرافن‌های چندلایه پیچ‌خورده با روی هم قرار دادن و پیچاندن لایه‌های منفرد ساخته خواهد شد؛ اما این فرآیند به علت ناپایداری و تحول آرایش لایه‌ها، چالش‌های ساختاری تشکیل می‌کند. برای از بین بردن این مشکل، تیم پژوهشی به سرپرستی «زو» روش جدیدی معارفه کرده که با منفعت گیری از یک میکروتیپ اختصاصی، لایه‌های گرافن را روی زیرلایه سیلیسیم دی‌اکسید تا زده و می‌پیچانند تا ساختارهای پایدارتر و دقیق‌تری تشکیل کنند.

این روش امکان تشکیل انواع پیکربندی‌ها و زوایای پیچش، از جمله دولایه‌های پیچ‌خورده، دولایه‌های دوتایی، سه‌لایه‌های دوتایی و آرایش‌های ABC پیچ‌خورده را فراهم کرده است. مثالهای ساخته‌شده در برابر تنش‌های مکانیکی و گرمایی پایداری بالایی نشان داده‌اند، که علت آن به ساختار مستحکم مرزهای تا خورده نسبت داده می‌شود.

محققان امیدوارند این روش نوآورانه عرصه‌ساز پیشرفت‌هایی در نانوساخت، همانند ساخت ترانزیستورهای دوبعدی، شود و تصمیم دارند کنترل دقیق‌تر بر زاویه پیچش و اندازه مثالها را در تحقیقات آینده جستوجو کنند.