Una collaborazione guidata dal CNST con l'Università del Maryland e l'Università del Texas ha calcolato come le interazioni elettrostatiche tra gli elettroni in diversi strati di grafene a pochi strati influenzino le proprietà dello strato superiore [1].

Poiché il grafene è stato estratto per la prima volta dalla grafite sfusa nel 2004, è stato al centro di notevoli progressi scientifici e di sviluppo tecnologico.

Un materiale particolarmente promettente è il grafene cresciuto sulla superficie dei cristalli di SiC per sublimazione del Si dal substrato, che tipicamente cresce in fogli di grafene a pochi strati.

A differenza dei cristalli di grafite, questi strati vengono ruotati l'uno rispetto all'altro in modo che gli atomi non si allineino. Questa rotazione ha conseguenze sorprendenti, come riscontrato in recenti misurazioni di microscopia a effetto tunnel eseguite al CNST [2].

In campi magnetici elevati e a basse temperature, lo strato superiore si comporta in molti modi come un foglio di grafene isolato, ma un foglio in cui la carica potrebbe trasferirsi agli altri strati.

Le misurazioni hanno anche mostrato che nei campi più alti dello studio, gli spettri misurati presentavano una lacuna che non poteva essere spiegata da una semplice descrizione di una singola particella del sistema; gli elettroni nello strato superiore interagivano con altri elettroni, nello stesso strato o negli altri strati.

Spiegando diversi aspetti dei dati sperimentali, gli ultimi calcoli rivelano come gli elettroni si trasferiscono tra gli strati, e come nelle giuste condizioni potrebbe svilupparsi uno "stato correlato" tra gli elettroni nello strato superiore e altri strati.

Sebbene siano necessarie ulteriori ricerche sperimentali e teoriche per confermare questa spiegazione, questo lavoro dimostra ulteriormente la varietà di fenomeni interessanti che stanno emergendo man mano che gli strati del puzzle scientifico del grafene vengono rimossi.