(Phys.org) —I ricercatori dell'Università di Manchester hanno mostrato come possono controllare le proprietà di pile di materiali bidimensionali, aprendo opportunità per nuovi, dispositivi elettronici mai immaginati prima.

L'isolamento del grafene all'Università nel 2004 ha portato alla scoperta di molti altri cristalli 2D. Mentre il grafene ha una serie impareggiabile di superlativi, questi cristalli coprono una vasta gamma di proprietà:dalle più conduttive a quelle isolanti, da trasparente a otticamente attivo.

Il prossimo passo è combinare molti di questi cristalli in uno stack 3D. Per di qua, si possono creare "eterostrutture" con nuove funzionalità, in grado di fornire applicazioni che vanno oltre l'immaginazione di scienziati e partner commerciali.

I primi esempi di tali eterostrutture esistono già:transistor tunneling, diodi tunnel risonanti, e celle solari.

Scrivendo in Fisica della natura , Gli scienziati, guidato dal premio Nobel Sir Kostya Novoselov, dimostrare che gli strati in tali pile possono interagire fortemente, che aiuta i ricercatori a imparare come controllare le proprietà di tali eterostrutture.

Controllando l'orientamento relativo tra il grafene e il nitruro di boro sottostante, uno dei materiali 2D e un eccellente isolante, il team può ricostruire la struttura cristallina del grafene. Questo porta alla creazione di ceppi locali nel grafene e persino all'apertura di un band-gap, che potrebbe essere utile per la funzionalità di molti dispositivi elettronici.

Il professor Novoselov ha dichiarato:"La ricerca sulle eterostrutture sta guadagnando slancio, e tali possibilità per controllare le proprietà delle eterostrutture potrebbero diventare molto utili per applicazioni future."

Dottorando Colin Woods, il ricercatore che ha svolto la stragrande maggioranza del lavoro, ha dichiarato:"È stato estremamente emozionante vedere che le proprietà del grafene possono cambiare in modo così drammatico semplicemente ruotando i due cristalli solo di una frazione di grado.

"In genere, il modello precedente utilizzato per descrivere il tipo di interazione che è stato osservato nei nostri esperimenti descrive solo il caso unidimensionale, ma anche lì produce soluzioni molto non banali.

"Speriamo che il nostro sistema spinga lo sviluppo matematico del modello a due dimensioni, dove ci si può aspettare una matematica ancora più eccitante."