В 2019 году команда исследователей из Стэнфорда открыла, что два слоя графена можно привести в ферромагнитное состояние. (Ферромагниты — это материалы, сохраняющие свои магнитные свойства даже в отсутствии внешнего магнитного поля.) Тогда ученые обнаружили, что два слоя графена, скрученные под определенным углом, проявляют ферромагнитные свойства, которые можно по желанию активировать и дезактивировать. Это происходит, когда слои графена помещаются между двух листов нитрида бора так, что кристаллическая структура графена совпадает со структурой слоев нитрида бора.

В новом исследовании ученые из MIT изменили взаимное расположение слоев. Начинкой этого сэндвича снова стали два слоя графена, верхний из которых был повернут по отношению к нижнему на 1,1 градус. Поверх положили ровно слой нитрида бора, а снизу разместили еще один такой же, но под 30 градусами по отношению к верхнему, рассказывает MIT News.

Затем ученые измерили электрическое сопротивление слоев графена и установили, что они меняют электронное состояние, переходя между непроводящим, проводящим и сверхпроводящим состояниями при определенном напряжении. Но неожиданностью для них стало то, что каждое электронное состояние сохранялось, а не исчезало немедленно вместе с напряжением. При определенном напряжении слои графена превращаются в сверхпроводник и остаются в таком качестве даже без напряжения.

Такой свойство называют бистабильностью. Оно означает, что сверхпроводимость можно включать и выключать краткими импульсами электричества, а не электрическим полем.

Пока исследователи не могут дать точный ответ, что вызывает такой эффект, но подозревают, что дело в особом расположении слоев графена друг к другу и к слоям нитрида бора. Но уже понятно, что такой материал может лечь в основу быстродействующей, компактной и энергоэффективной электроники.

Кремний остается наиболее подходящим материалом для изготовления классических компьютеров, но для создания машин, думающих как люди, возможно, больше подошло бы что-то другое. Исследователи из США разработали в прошлом году синаптические транзисторы для нейроморфных компьютеров из гибкого и тонкого графена.