حالت‌های کوانتومی جدید خاص با تا زدن گرافن

گرافن ماده‌ای فوق‌العاده نازک و محکم، به دلیل ویژگی‌های منحصربه‌فردش مدت‌هاست توجه دانشمندان را به خود جلب کرده است. اما برای دستیابی به برخی خواص شگفت‌انگیز این ماده، مانند ابررسانایی و رفتار‌های کوانتومی خاص، لازم است لایه‌های گرافن به شکل دقیقی روی هم قرار بگیرند و پیچ بخورند؛ کاری که تاکنون بسیار دشوار و پرچالش بوده است. حالا محققان با الهام از هنر اریگامی – هنر باستانی تا زدن کاغذ – روشی نوآورانه پیدا 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.

به گزارش ۲aip، دانشمندان با الهام از اریگامی (هنر تا زدن کاغذ) روش جدیدی برای ساخت گرافن چندلایه پیچ‌خورده (tFLG) ارائه داده‌اند که دستیابی به حالت‌های کوانتومی ویژه مانند ابررسانایی و مغناطیس را آسان‌تر می‌کند.

در حالت معمول، گرافن‌های چندلایه پیچ‌خورده با روی هم قرار دادن و پیچاندن لایه‌های منفرد ساخته می‌شوند؛ اما این فرآیند به دلیل ناپایداری و تغییر آرایش لایه‌ها، چالش‌های ساختاری ایجاد می‌کند. برای رفع این مشکل، تیم پژوهشی به سرپرستی «زو» روش جدیدی معرفی کرده که با استفاده از یک میکروتیپ ویژه، لایه‌های گرافن را روی زیرلایه سیلیسیم دی‌اکسید تا زده و می‌پیچانند تا ساختار‌های پایدارتر و دقیق‌تری ایجاد کنند.

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

دانشمندان امیدوارند این روش نوآورانه زمینه‌ساز پیشرفت‌هایی در نانوساخت، مانند ساخت ترانزیستور‌های دوبعدی، شود و قصد دارند کنترل دقیق‌تر بر زاویه پیچش و اندازه نمونه‌ها را در تحقیقات آینده دنبال کنند.

انتهای پیام/