Çift katmanlı bir grafende katmanlardan birini diğerine göre kaydırmak, malzemenin elektronik özelliklerini ayarlamak için güçlü bir yöntem sunar.
Son 15 yıldır, fizikçiler, iki grafen tabakasının üst üste konup birinin diğeri göreli olarak döndürülmesiyle oluşturulan bükülmüş (twisted) çift katmanlı grafene hayranlık duyuyor. Döndürme açısına bağlı olarak bu sistem manyetizma, süperiletkenlik ve çeşitli diğer elektronik davranışlar sergileyebilir.
Şimdi, Çin’deki Xi’an Jiaotong Üniversitesi’nden Zhe Wang ve çalışma arkadaşları, çift katmanlı grafenin elektronik tepkisini kontrol etmek için farklı bir yol ortaya koydu. Yaklaşımları, herhangi bir döndürme olmaksızın bir tabakayı diğerinin üzerinde kaydırmaya dayanıyor ve pek çok türde iki boyutlu (2B) malzeme istifine genellenebilir.
Araştırmacılar daha önce, çift katmanlı grafende bu tür katmanlar arası kaymanın malzemenin elektronik ve topolojik niteliklerini güçlü biçimde etkileyeceğini öngörmüştü. Ancak bu beklenti deneysel olarak doğrulanmamıştı; çünkü önceki kaydırma stratejileri ya çok katmanlı yapılara dayanıyordu ya da kararlı olmayan atomik düzenlemelere yol açıyordu. Bu sakıncaları aşan yeni düzende, çift katmanlı grafen mikroskobik bir metal sırtın (çıkıntının) üzerine yerleştiriliyor. Ortaya çıkan deformasyon, tıpkı bir deste iskambil kağıdını büktüğünüzde kartların birbirinin üzerinden kayması gibi, iki katman arasında denetimli bir göreli kaymayı tetikliyor.
Wang ve meslektaşları, yöntemlerini daha önce ulaşılamayan, özel tasarımlı atomik konfigürasyonlar oluşturmak için kullandılar. Bu düzenlemelerden birinde, elektronik taşınım ölçümleri, elektronların sekiz paralel bir boyutlu (1B) kanal boyunca hareket edebildiğini ortaya koydu. Bu kanalların her biri topolojik olarak korumalıydı; yani elektronlar malzemedeki kusurlar veya safsızlıklar tarafından saçılmadan ilerledi. Bu tür topolojik kanallar gelecekteki elektronik uygulamalar için yararlı olabilir.
Kaynaklar: physics.aps.org/articles/v18/s116
