La mise en sandwich de couches de graphène avec du graphène blanc pourrait produire des matériaux de conception capables de créer des appareils électroniques à haute fréquence, Des scientifiques de l'Université de Manchester ont découvert.

Écrire dans Nature Nanotechnologie , les chercheurs ont démontré comment la combinaison des matériaux bidimensionnels dans un empilement pouvait créer des cristaux parfaits pouvant être utilisés dans les transistors de prochaine génération.

Nitrure de bore hexagonal (hBN), autrement connu sous le nom de graphène blanc, fait partie d'une famille de matériaux bidimensionnels découverts à la suite de l'isolement du graphène à l'université en 2004. Des chercheurs de Manchester ont déjà démontré comment combiner des matériaux 2D, en empilements appelés hétérostructures, pourrait conduire à des matériaux susceptibles d'être conçus pour répondre aux exigences industrielles.

Maintenant, pour la première fois, l'équipe a démontré que le comportement électronique des hétérostructures peut être énormément modifié en contrôlant précisément l'orientation des couches cristallines au sein des empilements.

Les chercheurs, dirigé par Sir Kostya Novoselov, lauréat du prix Nobel de l'Université de Manchester, ont soigneusement aligné deux électrodes de graphène séparées par du hBN et découvert qu'il y avait une conservation de l'énergie et de la quantité de mouvement des électrons.

Les résultats pourraient ouvrir la voie à des appareils à ultra-hautes fréquences, comme les capteurs électroniques ou photovoltaïques.

La recherche a été menée avec des scientifiques des universités de Lancaster et de Nottingham au Royaume-Uni, et collègues en Russie, Séoul et le Japon.

Professeur Laurence Eaves, un universitaire conjoint des universités de Manchester et de Nottingham, a déclaré:"" Cette recherche découle d'une belle combinaison des lois classiques du mouvement et de la nature des ondes quantiques des électrons, ce qui leur permet de traverser les barrières.

"Nous sommes optimistes que de nouvelles améliorations de la conception de l'appareil conduiront à des applications dans l'électronique à haute fréquence."

le professeur Vladimir Falko, de l'Université de Lancaster, a ajouté : « Notre observation de l'effet tunnel et de la conductance différentielle négative dans des dispositifs constitués de multicouches de graphène et de nitrure de bore hexagonal démontre le potentiel de ce système pour les applications électroniques.

"Il appartient maintenant aux producteurs de matériaux de trouver des moyens de produire de tels systèmes multicouches en utilisant des techniques de croissance plutôt que la méthode de transfert mécanique utilisée dans ce travail."