Графен и Графит - разница всё более размыта! Десятилетиями ученые исследуют потенциал двумерных материалов и их возможности для преобразования нашего мира. Эти материалы имеют уникальные свойства, так как они состоят всего из одного атомного слоя. Из-за этого ограничения электроны, находящиеся внутри двумерных материалов, могут двигаться только в двух измерениях. Такое необычное поведение электронов придает материалам "экзотические" свойства, такие как сверхпроводимость, причудливые формы магнетизма и другие коллективные эффекты. Эти свойства могут быть полезны во многих областях, включая вычисления, связь и энергетику. Однако до недавнего времени ученые полагали, что такие экзотические свойства существуют только в однослойных материалах или коротких стопках двумерных материалов. Однако группа исследователей из Вашингтонского университета сообщила о своем открытии в статье, опубликованной в журнале Nature 19 июля. Они обнаружили, что обычный объемный материал графит, тот самый, который в карандашах, может обладать физическими свойствами, аналогичными двумерному материалу графену. Это было неожиданным открытием, и исследователи считают, что их подход можно использовать для проверки, могут ли и другие объемные материалы приобретать подобные двумерные свойства. Если это так, то двумерные материалы не будут единственным источником революционных технологий, а объемные трехмерные материалы также могут быть весьма полезными. Для своего исследования команда ученых использовала подход, обычно применяемый для изучения и управления свойствами двумерных материалов - они скрутили двумерные слои под небольшим углом. Они поместили один слой графена поверх объемного кристалла графита и скрутили их на угол около 1 градуса. В результате исследования они обнаружили новые и неожиданные электрические свойства не только на скрученной поверхности, но и внутри объемного графита. Угол скручивания оказался ключевым фактором, определяющим эти свойства. Исследователи также обнаружили, что при воздействии магнитного поля электроны внутри объемного графита приобретали необычные свойства, аналогичные свойствам электронов на скрученной границе раздела. Это означает, что скрученная граница графена и графита сливается с остальной частью объемного графита, создавая уникальные свойства. Это открытие имеет большое значение, так как муаровые узоры, создаваемые скручиванием двумерных материалов, могут быть полезными для квантовых вычислений и других приложений. Использование подобных явлений в трехмерных материалах открывает новые возможности для изучения необычных и экзотических состояний материи и их внедрения в повседневную жизнь. Исследователи считают, что их подход к скручиванию двумерных и объемных материалов может быть применен и к другим материалам, таким как дителлурид вольфрама и пентателлурид циркония. Источник