Одним из главных препятствий на пути использования графена в электронных приложениях является отсутствие запрещенной зоны – то есть, электропроводностью графена нельзя управлять, она остается неизменно высокой.

В последнее время участились попытки модифицировать электронные свойства графена совмещая его с другими похожими материалами в многослойных комбинациях.

Используя емкостные измерения, в Университете Манчестера ученые продемонстрировали, что при размещении графена на нитриде бора, известном также под названием «белый графит», характеристики электропроводности первого претерпевают существенные изменения. Они обнаружили, что в присутствии магнитного поля образуются множественные копии первоначального спектра графена. Этот эффект называется «бабочка Хофштадтера», и он впервые наблюдался в столь хорошо выраженном виде.

Большая международная команда, во главе с доктором Артемом Мищенко и сэром Андре Геймом (Andre Geim) выявила множество неожиданных физических особенностей новой системы. Так, например, бабочки Хофштадтера, в противоположность теоретическим прогнозам, оказались заметно искажены из-за межэлектронного взаимодействия. Кроме того, неожиданностью стало превращение графена при сильном понижения температуры в мельчайший ферромагнит. Обычно, чем выше магнитное поле, тем более магнитным становится графен. Бабочка Хофштадтера в манчестерских конденсаторах приводит к осциллирующему поведению ферромагнетизма – спектры-двойники возникают и исчезают, то же происходит и с ферромагнетизмом.

«Это и в самом деле очень забавная электронная система, одновременно подобная графена и отличная от него. Мы ожидаем еще много сюрпризов. Позвольте нам сначала разобраться, а затем будем говорить о возможных приложениях», – комментирует результаты доктор Мищенко в статье, опубликованной в Nature Physics.

Стратегія охолодження ЦОД для епохи AI