Новая «крученая» структура позволяет не только обеспечивать беспрецедентный уровень контроля над угловой ориентацией в устройствах с искривленным слоем. Она дает ученым возможность постепенно варьировать угол, параллельно изучая воздействие искривления на механические, оптические и электронные свойства материалов на примере единственного устройства, рассказывает Phys.org.

Недавние исследования показали, что угол поворота между слоями играет важную роль в определении свойств материалов.

Например, если проводящий графен положить поверх диэлектрика нитрида бора и идеально подогнать кристаллическую решетку, у графена появится энергетическая щель. При ненулевом угле щель исчезает, и графен восстанавливает свои изначальные свойства.

Решением, найденным учеными Колумбийского университета, стало использование низкого трения, существующего между слоями, которые удерживают вандерваальсовы силы. Этот феномен делает двумерные материалы хорошей твердой смазкой, однако он же и усложняет управляемое изменение угла. Тем не менее, ученые смогли использовать это обстоятельство во благо.

Они продемонстрировали, что энергетической щелью, которая присутствует в гетероструктуре графена и нитрида бора, можно управлять и включать/отключать по желанию, меняя ориентацию слоев.

Такая способность открывает перед двумерными материалами широкие возможности. К примеру, производство электронных схем требует сложной интеграции большого числа различных компонентов — металлических проводников, изоляторов, полупроводников и магнитных материалов. Использование единственного материала, который можно «крутить», чтобы он выполнял все новые задачи, могло бы значительно упростить этот процесс.

Двумерный материал, повышающий скорость работы транзисторов, разработан специалистами Университета Пердью (США). Теллурен обладает стабильной структурой, а производить его будет не сложно.