МОСКВА, 10 янв – Москва.Ру. Ученые из России, Японии и США впервые изучили и систематизировали информацию о свойствах двухслойного графена, потенциальной основы для электроники и оптики будущего, говорится в статье, опубликованной в журнале Physics Reports.
«Резюмируя как собственный опыт исследовательской работы, так и впечатления, полученные в процессе работы над обзором, можно предполагать, что графен и системы на его основе будут оставаться источником научного вдохновения для многих исследователей: и теоретиков, и экспериментаторов — на годы вперед», — заявил Александр Рахманов из Московского Физтеха в Долгопрудном, чьи слова приводит пресс-служба ВУЗа.
Графен представляет собой одиночный слой атомов углерода, соединенных между собой структурой химических связей, напоминающих по своей геометрии структуру пчелиных сот. За создание графена, обладающего уникальными физико-химическими свойствами, работающие в Великобритании выходцы из России Константин Новоселов и Андрей Гейм получили Нобелевскую премию 2010 года по физике.
Не все уникальные свойства графена оказались полезными — к примеру, неожиданным образом оказалось, что графен крайне тяжело превратить в полупроводник, что делает его малопригодным для изготовления электронных приборов, солнечных батарей, лазеров и источников света. Кроме того, графен нельзя растягивать из-за очень высокой хрупкости. Эти ниши сегодня постепенно заполняются другими «плоскими» материалами, похожими на графен, — нитридом бора, сульфидом молибдена и другими бинарными соединениями.
Как рассказывают Рахманов и его коллеги, аналогичную роль может играть альтернативная версия графена – его двуслойная вариация, состоящая из двух параллельно расположенных слоев «плоского» углерода, соединенных друг с другом силами электростатического притяжения. За последние три года ученые открыли тысячи различных интересных свойств этой формы графена, однако результаты всех этих исследований не были систематизированы, что не позволяло ученым выяснить, как работают подобные графеновые «бутерброды».
Российские ученые и их зарубежные коллеги потратили два года на сбор экспериментальных данных, их оценку и систематизацию, прежде чем они смогли подготовить и опубликовать непротиворечивый и полный обзор, посвященный свойствам двуслойного графена.
Этот обзор, как надеются ученые, поможет понять, почему электроны ведут себя в двуслойном графене не так, как они это делают в «обычном» нобелевском углероде, и проложит путь к созданию высокочастотных транзисторов, не страдающих от высоких токов утечки и нагрева, как их кремниевые «кузены».
Электрические свойства таких «бутербродов», как рассказывают ученые, сильно меняются в зависимости от качества совмещения слоев, и то, почему происходят эти изменения, еще предстоит изучить. К примеру, двуслойный графен, половинки которого наложены друг на друга под углом, обладает интересными магнитными свойствами, которые могли бы найти применение в микроэлектронике и оптике.
