В течение нескольких лет исследовательская группа под руководством профессора Кристиана Шоненбергера из Швейцарского института нанонауки и факультета физики занималась изучением графена, «чудесного материала»."Ученые Базельского университета разработали методы, которые позволяют им растягивать, исследовать и манипулировать слоями чистого графена. При этом они обнаружили, что электроны могут двигаться в этом чистом графене практически без помех — подобно лучам света.
Чтобы вести электроны из одного конкретного места в другое, они планировали активно направлять электроны по заранее определенному пути в материале.
Комбинация электрического и магнитного полей
Впервые ученым в Базеле удалось включить и выключить управление электронами и направить их без каких-либо потерь.
Применяемый механизм основан на свойстве, которое встречается только в графене. Комбинация электрического поля и магнитного поля означает, что электроны движутся по состоянию змеи. Линия изгибается вправо, затем влево.
Этот переключатель связан с последовательностью положительной и отрицательной массы — феномен, который может быть реализован только в графене и может быть использован в качестве нового переключателя.
«Нанопереключатель этого типа в графене может быть встроен в самые разные устройства, и им можно управлять, просто изменяя магнитное поле или электрическое поле», — комментирует профессор Кристиан Шоненбергер о последних результатах своей группы. Команды физиков из Регенсбурга, Будапешта и Гренобля также приняли участие в исследовании, опубликованном в журнале "Nature Communications"."
Материал с особыми свойствами
Графен — особый материал с многообещающими свойствами. Он состоит из одного слоя атомов углерода, но при этом очень механически прочен и устойчив. Его превосходная электропроводность, в частности, делает графен предметом исследований многочисленных групп ученых по всему миру.
Некоторые свойства этого материала были теоретически исследованы несколько десятилетий назад.
Однако только в 2004 году физикам Андре Гейму и Кости Новоселову удалось получить графен для экспериментальных испытаний. Два исследователя использовали скотч, чтобы отделить отдельные двумерные слои графена от исходного материала, графита.
Они получили Нобелевскую премию по физике 2010 года за этот, казалось бы, простой метод, который впервые позволил экспериментальное исследование графена. С тех пор исследователи по всему миру с огромной скоростью усовершенствовали производственный процесс.