Особенность ромбоэдрического графена в том, что его слои смещены друг относительно друга. В таком материале электроны взаимодействуют друг с другом особенно сильно. Они могут коллективно приходить в квантовые состояния, приобретая, например, свойства сверхпроводимости и «квантовых холловских фаз». Это делает материал идеальным кандидатом для топологических кубитов — квантовых битов, которые используют глобальное состояние системы, а не состояние отдельной хрупкой частицы. Такие кубиты более устойчивы к декогеренции, главной проблеме современных квантовых компьютеров.
Прежний способ получения ромбоэдрического графена довольно примитивен: от графита отрывают клейкую ленту, на которой остается слои графена. Затем ученые изучали его под микроскопом в поисках редких экземпляров с нужной конфигурацией слоев. Образцов ромбоэдрического графена среди них было меньше 1%.
Новый метод — это контролируемый химический процесс, рассказывает IE. На поверхность оксида алюминия с микроскопической «ступенькой» наносят сплав медь-никель, который служит катализатором и шаблоном для роста. При высокой температуре углерод собирается в графен, а специальный финальный этап «заставляет» слои сохранять нужную последовательность.
Полученные образцы имеют чистоту свыше 99% и размеры до 160×80 микрометров при толщине до 120 нанометров (это сотни слоев). При этом, как заявили ученые, они в состоянии контролировать количество слоев: от нескольких десятков до нескольких сотен.
Двумерные материалы уже находят практическое применение, например, в акустических пленках и теплопроводящих элементах для литографических машин. Также ведутся исследования по интеграции двумерных материалов в самые важные узлы микрочипов — например, в энергоемкие части ИИ-чипов или в максимально плотные области микросхем памяти. Ромбоэдрический графен мог бы сыграть там свою роль.
Британские ученые обнаружили трехмерный материал, который воспроизводит электропроводящие свойства графена. Соединение под названием дистаннид гафния способно имитировать быстрый двумерный поток электронов, характерный для графена, несмотря на полностью трехмерную атомную структуру.
