La combinación de un grafeno atómicamente delgado y una capa de nitruro de boro en un ángulo ligeramente girado cambia sus propiedades eléctricas. Los físicos de la Universidad de Basilea ahora han demostrado por primera vez que la combinación con una tercera capa puede dar como resultado nuevas propiedades de material también en unsandwich de tres capas de carbono y nitruro de boro. Esto aumenta significativamente la cantidad de materiales sintéticos potenciales, informan los investigadores en la revista científica Nano letras .
El año pasado, los investigadores en los EE. UU. Causaron un gran revuelo cuando mostraron que rotar dos capas de grafeno apiladas en un ángulo "mágico" de 1.1 grados convierte el superconductor de grafeno, un ejemplo sorprendente de cómo la combinación de materiales atómicamente delgados puede producir completamentenuevas propiedades eléctricas.
alineación de precisión
Los científicos del Instituto Suizo de Nanociencia y el Departamento de Física de la Universidad de Basilea ahora han llevado este concepto un paso más allá. Colocaron una capa de grafeno entre dos capas de nitruro de boro, que a menudo sirve para proteger la sensible estructura de carbono.Al hacerlo, alinearon las capas con mucha precisión con la red cristalina del grafeno.
El efecto observado por los físicos en el equipo del profesor Christian Schönenberger se conoce comúnmente como un patrón muaré: cuando se superponen dos patrones regulares, se produce un nuevo patrón con una red periódica más grande.
Nueva superredes de tres capas
Lujun Wang, miembro de la Escuela de Doctorado SNI e investigador del equipo de Schönenberger, también observó los efectos de este tipo de superredes cuando combinaba capas de nitruro de boro y grafeno. Los átomos se disponen hexagonalmente en todas las capas. Si se apilanuno encima del otro, surgen patrones regulares más grandes, con un tamaño que depende del ángulo entre las capas.
Ya se había demostrado que esto funciona con una combinación de dos capas de grafeno y nitruro de boro, pero los efectos debidos a una segunda capa de nitruro de boro aún no se habían encontrado.
Cuando los físicos de Basilea experimentaron con tres capas, se formaron dos superredes entre el grafeno y la capa superior e inferior de nitruro de boro, respectivamente. La superposición de las tres capas creó una superestructura aún más grande de lo posible con solo una capa.
Los científicos están muy interesados en este tipo de materiales sintéticos, ya que los diferentes patrones de muaré se pueden usar para cambiar o producir artificialmente nuevas propiedades de material electrónico.
"En pocas palabras, los patrones atómicos determinan el comportamiento de los electrones en un material, y estamos combinando diferentes patrones naturales para crear nuevos materiales sintéticos", explica el Dr. Andreas Baumgartner, quien supervisó el proyecto. "Ahora tenemosdescubrió efectos en estos dispositivos electrónicos a medida que son consistentes con una superestructura de tres capas ", agrega.
Fuente de la historia :
Materiales proporcionado por Universidad de Basilea . Nota: El contenido puede ser editado por estilo y longitud.
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