Centre pour les matériaux à l'échelle nanométrique (CNM) des utilisateurs du Laboratoire national d'Argonne du Politecnico di Milano en Italie, travailler en collaboration avec les chercheurs du groupe Matériaux et dispositifs électroniques et magnétiques, ont démontré la modification réversible et locale des propriétés électroniques du graphène par passivation à l'hydrogène et ensuite désorption d'hydrogène stimulée par les électrons avec une pointe de microscope à effet tunnel (STM).

Le graphène est un conducteur bidimensionnel presque idéal constitué d'une seule feuille d'atomes de carbone hexagonaux. La passivation à l'hydrogène modifie les propriétés électroniques du graphène, ouvrant une lacune dans la densité locale d'états.

L'état isolant est inversé par désorption locale de l'hydrogène, sur laquelle les propriétés électroniques non modifiées sont récupérées. En utilisant ce mécanisme, Les motifs de graphène peuvent être «écrits» sur des échelles de longueur nanométrique. Pour les régions à motifs de 20 nm ou plus, les propriétés électroniques inhérentes au graphène sont complètement récupérées. En dessous de 20 nm, des variations dramatiques dans les propriétés électroniques sont observées.

Ce mécanisme réversible et local a des implications de grande envergure pour les circuits nanométriques fabriqués à partir de ce matériau révolutionnaire.