Графенов композит поражда фрактални „пеперуди”

Едно от основните препятствия по пътя на използването на графена в електронните приложения е липсата на забранена зона – тоест електропроводимостта на графена не може да се управлява, тя остава неизменно висока.

В последно време са зачестили опитите да се модифицират електронните свойства на графена, като той се съвместява с други подобни материали в многослойни комбинации.

Използвайки обемни измервания, учените от университета на Манчестър демонстрирали, че при поставянето на графена в борен нитрид, известен също като „бял графит“, характеристиките на електропроводимостта на първия претърпяват съществени изменения.

Те открили, че в присъствието на магнитно поле се образуват множествени копия на първоначалния спектър на графена. Този ефект се нарича „пеперуда на Хофщадтер“ и за първи път е наблюдаван в толкова добре изразен вид.

Голям международен екип начело с д-р Артьом Мищенко и сър Андре Гейм открил множество неочаквани особености на новата система. Например пеперудите на Хофщадтер, противоположно на теоретичните прогнози, се оказали значително изкривени от междуелектронното взаимодействие.

Освен това неочаквано било превръщането на графена при силно понижени температури в малък феромагнит. Обикновено, колкото по-високо е магнитното поле, толкова по-магнитен става графенът. Пеперудата на Хофщадтер в манчестърските кондензатори води до осцилиращо поведение на феромагнетизма – спектрите двойници възникват и изчезват, същото се случва и с феромагнетизма.

„Това е доста забавна електронна система, едновременно подобна на графена и различна от него. Очакваме още много изненади. Позволете ни първо да я изучим, а след това ще говорим за възможни приложения“, коментира резултатите д-р Мищенко в статия, публикувана в Nature Physics.