В 2004 году была двумерная пленка из атомов углерода, известная как графен. Благодаря его уникальным физическим, химическим и электрическим свойствам ученые пророчат этому материалу большое будущее в области материаловедения, в области создания гибких прозрачных дисплеев, более емких аккумуляторных батарей и более быстрых малогабаритных электронных устройств. Теперь, исследователи из Манчестерского университета сделали следующий шаг, шаг к замене кремния графеном в чипах компьютерных микросхем. Они создали структуру, состоящую из слоев графена и второго двухслойного материала, нитрида бора, назвав ее «графеновым бигмаком».

Исследователи использовали слои нитрата бора не только, что бы разделить два слоя графена. С помощью этого они изучили то, как ведет себя графен, полностью изолированный от окружающей среды в «капсуле» из другого вещества. Ведь в точно таких условиях будет находиться графен внутри чипов в будущем.

«Создание многослойной структуры позволило нам изолировать графен от отрицательного влияния окружающей среды и управлять электронными свойствами графена с помощью методов, реализация которых была невозможна в обычных условиях» – рассказывает доктор Леонид Пономаренко. – «Мы никогда не видели графен, выступающий в роли электрического изолятора, если он только не был специально обработан. В нашем случае высококачественная графеновая пленка становится идеальным изолятором впервые»

«Графен, заключенный в капсулу из нитрида бора и изолированный от окружающей среды представляет собой наилучшую и самую совершенную платформу для будущей графеновой электроники благодаря тому, что в данном случае в силу вступают новые, ранее неизвестные нам законы физики» – добавил профессор Андрей Гейм, который наряду с профессором Константином Новоселовым был награжден Нобелевской премией в области физики в прошлом году за открытие графена в 2004 году.

«Изоляция графена от окружающей среды решает несколько тяжелых проблем, связанных со стабильностью свойств этого материала, которые ранее нависали подобно грозовым облакам над дорогой графнеа в будущее электроники. Нам удалось реализовать в маленьком масштабе, но все указывает на то, что это без труда может быть сделано и в крупном масштабе» – рассказывает Андрей Гейм. – «Создание транзисторов на основе изолированного графена, имеющих характеристики лучшие, чем достигнутые ныне, является вопросом нескольких месяцев».

Результаты исследований, полученные группой ученых, опубликованы в статье:

L. A. Ponomarenko, A. K. Geim, A. A. Zhukov, R. Jalil, S. V. Morozov, K. S. Novoselov, I. V. Grigorieva, E. H. Hill, V. V. Cheianov, V. I. Fal’ko, K. Watanabe, T. Taniguchi & R. V. Gorbachev Tunable metal–insulator transition in double-layer graphene heterostructures. – Nature Physics. – 2011. – doi:10.1038/nphys2114; Published online 09 October 2011.