Center for Nanoscale Materials (CNM) presso gli utenti del Laboratorio Nazionale Argonne del Politecnico di Milano in Italia, lavorando in collaborazione con i ricercatori del gruppo Electronic &Magnetic Materials &Devices, hanno dimostrato la modifica reversibile e locale delle proprietà elettroniche del grafene mediante passivazione dell'idrogeno e successivo desorbimento di idrogeno stimolato da elettroni con una punta di microscopio a effetto tunnel (STM).

Il grafene è un conduttore bidimensionale quasi ideale costituito da un singolo foglio di atomi di carbonio esagonali. La passivazione all'idrogeno modifica le proprietà elettroniche del grafene, aprendo una lacuna nella densità locale degli stati.

Lo stato isolante è invertito dal desorbimento locale dell'idrogeno, su cui vengono recuperate le proprietà elettroniche inalterate. Utilizzando questo meccanismo, i modelli di grafene possono essere "scritti" su scale di lunghezza nanometriche. Per le regioni modellate 20 nm o più, le proprietà elettroniche intrinseche del grafene sono completamente recuperate. Al di sotto di 20 nm, si osservano variazioni drammatiche nelle proprietà elettroniche.

Questo meccanismo reversibile e locale ha implicazioni di vasta portata per i circuiti su scala nanometrica fabbricati da questo materiale rivoluzionario.